[发明专利]一种粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置及方法

说明书

本发明涉及一种粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置及方法，包括：依次相连的XRD分析仪、破碎球磨机、混料球磨机、耐火窑具、高温煅烧炉和切割机。本发明的有益效果是：本发明以粉煤灰为主要原料，通过粉煤灰原料遴选及各项煅烧原料配比，提高了发泡陶瓷保温材料制备过程中粉煤灰掺量，开拓了粉煤灰资源化、高值化的新途径，可以改善粉煤灰堆积造成的环境污染和资源浪费等问题。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，更确切地说，它涉及一种粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置及方法。

背景技术

在国家大力倡导清洁能源发展的今天，火力发电仍然是我国电力的主要来源。粉煤灰是我国燃煤电厂的固体废弃物，现存的粉煤灰质量累计超过30亿吨，存量庞大。我国粉煤灰综合利用初期主要应用于路基回填材料、水泥、混凝土等材料领域，利用价值较低；后又被研究运用于沸石、吸附剂、微晶玻璃及陶瓷材料开发等，利用量相对有限，粉煤灰综合利用率始终较低的问题。据不完全统计，被作为二次资源利用的粉煤灰实际只有30％左右，利用率较低，造成资源浪费及环境污染。

以粉煤灰为原料制备发泡陶瓷保温材料，可成为粉煤灰大掺量高值化利用的新方向。粉煤灰中含丰富的Al₂O₃和SiO₂，两者含量在60％以上，主要以莫来石、刚玉、非晶态二氧化硅、铝硅酸盐玻璃相等形式存在，具备制备发泡陶瓷保温材料的基本化学组成，是一种具有丰富应用潜能的二次资源。同时，发泡陶瓷被认为是一种理想的墙体保温材料，是影响建筑墙体保温节能效果的关键因素之一，广泛应用于船用耐火分隔、铺地、垒墙、外墙外保温薄抹灰系统、防火隔离带、屋面保温防水一体化工程及地下工程等，与混凝土相比，其保温性能比混凝土高20倍。但目前以粉煤灰为原料制备发泡陶瓷的技术，粉煤灰掺量通常低于30％，没能实现粉煤灰大掺量、高值化应用，且成本较高。

因此，需要提供一种新型的粉煤灰的大掺量、高值化资源化利用方法，在技术上实现发泡陶瓷保温材质稳定烧制的可行性和规范化，以提高粉煤灰的综合利用率以及综合利用技术水平。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种以粉煤灰为主要原料，制备发泡陶瓷保温材料的装置和方法，实现粉煤灰掺量不低于50％的技术要求，经粉煤灰配比的原料通过预处理、混料、布料、煅烧和切割阶段，烧制出发泡陶瓷产品指标符合《建筑用发泡陶瓷保温板》(JC/T 511-2017)标准。

第一方面，提供了一种粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置，包括：依次相连的XRD分析仪、破碎球磨机、混料球磨机、耐火窑具、高温煅烧炉和切割机。

作为优选，所述粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置还包括辅助设备，所述辅助设备包括扫描电子显微镜和面扫描元素分布分析仪。

作为优选，所述破碎球磨机中的原料包括粉煤灰、滑石及长石。

作为优选，所述混料球磨机中的原料包括破碎后的粉煤灰、滑石、长石，以及粉末状的发泡剂SiC。

作为优选，所述耐火窑具内部衬有耐高温陶瓷纤维棉。

第二方面，提供了一种粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备方法，由第一方面所述的粉煤灰基发泡陶瓷保温材料制备装置执行，包括：

步骤一、对粉煤灰原料进行遴选及配比，控制氧化铝含量不超过20％、氧化钙含量不超过5％，配比过程主要通过添加滑石及长石以控制氧化铝和氧化钙的占比；

步骤二、分别将粉煤灰、滑石、长石采用转速为300～800r/min的破碎球磨机，以物料与磨球比为1:2的条件，粉碎直至过325目；