CN100586890C - 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法 - Google Patents

一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100586890C
CN100586890C CN200610051239A CN200610051239A CN100586890C CN 100586890 C CN100586890 C CN 100586890C CN 200610051239 A CN200610051239 A CN 200610051239A CN 200610051239 A CN200610051239 A CN 200610051239A CN 100586890 C CN100586890 C CN 100586890C
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbide slag
temperature
water
slag
carbide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200610051239A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1958499A (zh
Inventor
曹建新
偰南杰
王杰
刘飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZUNYI ALKALI WORKS GUIZHOU
Guizhou University
Original Assignee
ZUNYI ALKALI WORKS GUIZHOU
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZUNYI ALKALI WORKS GUIZHOU, Guizhou University filed Critical ZUNYI ALKALI WORKS GUIZHOU
Priority to CN200610051239A priority Critical patent/CN100586890C/zh
Publication of CN1958499A publication Critical patent/CN1958499A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100586890C publication Critical patent/CN100586890C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法，该保温隔热材料所用的钙质原料为电石渣；制备方法包括以下五个工艺步骤：(1)电石渣的预处理，制得氧化钙粉；(2)电石渣的活化，得到活化渣；(3)动态水热合成，制备硬硅钙石活性料浆；(4)成型干燥，制得初产品；(5)涂憎水剂，烘干即制得成品。本发明提供的这种硬硅钙石隔热材料，将电石渣作为钙质原料，解决了开采大量石灰石对生态环境造成的破坏；使以电石为原材料的企业可以解决电石渣排放带来的二次污染，改善企业的环境；另外，还可节约能耗、降低硬硅钙石硅酸钙保温材料的生产成本，提高经济效益。本发明方法适用于以电石为原料加工各种产品的企业。

Description

一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明与电石渣有关，也与硬硅钙石保温隔热材料有关，特别与电石渣制备的硬硅钙石保温隔热材料有关。
背景技术
电石渣是电石水解获取乙炔气后产生的废渣。电石用途广泛，目前我国每年消耗电石约300多万t，产生电石渣近500万t。以1万t/a PVC产量为例，每年排放固含量20％的电石渣浆近10万t。由于数量大，运输成本高，处理难度大，就地堆放不仅占用土地而且会造成二次污染。电石渣的综合利用途径，目前主要有制备高活性氧化钙(CN88100820.6)，用作锅炉烟气的脱硫吸收剂(CN99121910.4)、制备高钙碳及生产电石(CN03135103.4)、制造高压免烧电石渣砖(CN200510020443.8)、用作水泥熟料的原料(CN200510021024.6)等。
硬硅钙石保温隔热材料在世界上已有40余年的发展历史，其中发展最快的为日、美、英等国。硬硅钙石的使用温度可以达到1000℃，不但具有很低的导热系数(≤0.045W/m·K)，而且具有吸音、防火等多种功能。无论是在生产过程还是在建筑物建设或拆除过程中或是使用过程中均不产生对人体有害的物质，是一种全绿色的保温隔热材料。目前，这种材料优良的保温隔热性能在工业界已得到普遍的公认，在高温领域的应用已占有优势，硬硅钙石保温隔热材料的制备是将钙质原料、硅质原料和水按一定比例混合直接放入带有搅拌器的高压釜中，在不断搅拌状态下于高温高压下进行反应，使之形成由具有特殊结构的二次粒子组成的活性料浆，然后再与增强纤维混合，经压滤成型，烘干即成制品。国内外生产这种材料所需的钙质原料主要采用的是生石灰、消石灰等，例如中国专利申请CN00100540.5“硅酸钙隔热防火材料的制造方法”、CN200410009902.8“一种硅酸钙复合纳米孔超级绝热材料的制备方法”。这些方法需要开采大量石灰石，会造成植被的破坏和水土流失，严重破坏生态环境。迄今为止，还没有用电石渣制备硬硅钙石保温隔热材料的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用电石渣替代生石灰、消石灰等钙质原料来制备的硬硅钙石保温隔热材料，实现废物利用，同时降低硬硅钙石保温隔热材料的生产成本。
本发明的另一目的在于提供上述硬硅钙石保温隔热材料的方法，以达到保护生态环境，减少水土流失。
电石渣的主要化学组成成分为Ca(OH)2，其含量可高达90％左右，发明人据此确定经过预处理后的电石渣是一种优良的钙质原料，可将经过处理的电石渣作为钙质原料用来制备硬硅钙石保温隔热材料，采用适宜的工艺使之与生石灰、消石灰等作为钙质原料制备硬硅钙石保温隔热材料相比具有相近的性能指标。因此发明人所提供的一种硬硅钙石保温隔热材料，是以电石渣作为钙质原料与硅质原料经过加工制成的保温隔热材料。
发明人注意到，用作硅质原料的材料比较多，例如生产金属硅或硅铁合金过程中静电除尘的副产物硅灰(即活性SiO2粉，其SiO2含量≥98％)、石英砂等。
发明人提供的上述保温隔热材料是通过以下5个步骤制备的：
(1)电石渣的预处理：将经过脱水后的电石渣煅烧保温，冷却至室温，粉磨，过筛，制得氧化钙粉；
(2)电石渣的活化：按上一步制得的氧化钙粉用热水消解，强力搅拌后，陈化，得到活化渣；
(3)动态水热合成：按CaO和SiO2摩尔比0.95～1.1∶1，固相与水的质量比20～60∶1的比例，将消解陈化后的活化渣、硅灰或200～800目的石英砂、和水加入反应釜，充分搅拌混匀后，以1～2℃/min的速度升温，加压，保温进行水热合成反应，制备硬硅钙石活性料浆；
(4)成型干燥：采用玻璃纤维或耐火纤维等增强纤维材料，将第三步制得的活性料浆与1％～15％玻璃纤维或1％～15％耐火纤维混合均匀，注入成型模具，加压成型，脱模烘干；
(5)涂憎水剂：按水∶甲基硅醇＝1～10的配比调和憎水剂后，涂刷于样品的表面，烘干即制得成品。
第一步中，煅烧温度为500～1000℃，保温时间1～4h，氧化钙粉细度为过200目筛。
第二步中，用来消解的热水温度为50～100℃，搅拌时间为10～60min。
第三步中，升温阶段搅拌速度100～500r/min，保温阶段搅拌速度50～100r/min，温度保持在200～240℃，保温时间6～10h；加压压力至1.9～3.0MPa。
第四步中，烘干温度为50～150℃。
本发明提供的这种硬硅钙石隔热材料，将电石渣作为钙质原料，解决了开采大量石灰石对生态环境造成的破坏；使使用电石企业存在的电石渣作为废渣排放的问题得到了有效的改善，解决了电石渣排放带来的二次污染，改善了企业的环境；另外，用电石渣的煅烧温度只需500～600℃，而使用石灰作原料，需要用碳酸钙经高温(≥1000℃)煅烧而成，可见本发明可节约能耗、降低硬硅钙石硅酸钙保温材料的生产成本，提高经济效益。
本发明方法适用于以电石为原料加工各种产品的企业。
具体实施方式
实施例1：电石渣经600℃煅烧保温1h后冷却至室温，用90℃热水消解并强力搅拌20min，密封陈化4d后按CaO和SiO2摩尔比1∶1，固相与水的质量比40∶1的比例，与硅灰和水加入反应釜，充分搅拌混匀后，以2℃/min的速度升温至215℃，压力至2.0MPa，保温7h进行水热合成反应，以制备硬硅钙石活性料浆。升温阶段搅拌速度200r/min，保温阶段搅拌速度60r/min。将制得的活性料浆与4％玻璃纤维混合均匀，注入成型模具，加压成型，脱模烘干，烘干温度为95℃；最后按水∶甲基硅醇＝8.0的配比调和憎水剂，涂刷于样品的表面，烘干即可。得到制品的测试结果为：容重＜118kg/m3；最高使用温度1000℃；导热系数＜0.0447W/m·K；抗压强度＜0.55MPa；抗折强度＜0.25MPa。
实施例2：电石渣经600℃煅烧保温1h后冷却至室温，用90℃热水消解并强力搅拌20min，密封陈化4d后按CaO和SiO2摩尔比1∶1，固相与水的质量比40∶1的比例，与400目石英砂和水加入反应釜，充分搅拌混匀后，以2℃/min的速度升温至215℃，压力至2.0MPa，保温7h进行水热合成反应，以制备硬硅钙石活性料浆。升温阶段搅拌速度200r/min，保温阶段搅拌速度60r/min。将制得的活性料浆与4％玻璃纤维混合均匀，注入成型模具，加压成型，脱模烘干，烘干温度为95℃；最后按水∶甲基硅醇＝8.0的配比调和憎水剂，涂刷于样品的表面，烘干即可。得到制品的测试结果为：容重＜125kg/m3；最高使用温度1000℃；导热系数＜0.0452W/m·K；抗压强度＜0.59MPa；抗折强度＜0.28MPa。

Claims (5)

1一种硬硅钙石保温隔热材料，系将钙质原料、硅质原料和水按一定比例混合，在不断搅拌状态下于高温高压下进行反应，形成由二次粒子组成的活性料浆，然后再与增强纤维混合，经压滤成型，烘干得到的制品，其特征在于该材料是按照下述步骤制备的：
(1)电石渣的预处理：将经过脱水后的电石渣煅烧保温，冷却至室温，粉磨，过筛，制得氧化钙粉；
(2)电石渣的活化：按上一步制得的氧化钙粉用热水消解，强力搅拌后，陈化，得到活化渣；
(3)动态水热合成：按CaO和SiO2摩尔比0.95～1.1∶1，固相与水的质量比20～60∶1的比例，将消解陈化后的活化渣、硅灰或200～800目的石英砂和水加入反应釜，充分搅拌混匀后，以1～2℃/min的速度升温，加压，保温进行水热合成反应，制备硬硅钙石活性料浆；
(4)成型干燥：将第三步制得的活性料浆与1％～15％玻璃纤维或1％～15％耐火纤维混合均匀，注入成型模具，加压成型，脱模烘干，制得初产品；
(5)涂憎水剂：按水∶甲基硅醇＝1～10的配比调和憎水剂后，涂刷于初产品的表面，烘干即制得成品。
2按照权利要求1所述的材料，其特征在于制备的第一步中，煅烧温度为500～1000℃，保温时间1～4h，氧化钙粉细度为过200目筛。
3按照权利要求1所述的材料，其特征在于制备的第二步中，用来消解的热水温度为50～100℃，搅拌时间为10～60min。
4按照权利要求1所述的材料，其特征在于制备的第三步中，升温阶段搅拌速度100～500r/min，保温阶段搅拌速度50～100r/min，温度保持在200～240℃，保温时间6～10h；加压压力至1.9～3.0MPa。
5按照权利要求1所述的材料，其特征在于制备的第四步中，烘干温度为50～150℃。
CN200610051239A 2006-09-28 2006-09-28 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN100586890C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200610051239A CN100586890C (zh) 2006-09-28 2006-09-28 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200610051239A CN100586890C (zh) 2006-09-28 2006-09-28 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1958499A CN1958499A (zh) 2007-05-09
CN100586890C true CN100586890C (zh) 2010-02-03

Family

ID=38070366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610051239A Expired - Fee Related CN100586890C (zh) 2006-09-28 2006-09-28 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100586890C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108455948A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 华南理工大学 一种硅酸钙镁保温材料及其制备方法和应用

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101948283A (zh) * 2010-09-07 2011-01-19 济南大学 一种雕刻用硅钙复合建筑装饰板
CN101967052B (zh) * 2010-09-15 2013-09-11 广东新元素板业有限公司 一种高强低密无石棉纤维增强硅酸盐类板材的制作工艺
CN102351206B (zh) * 2011-07-04 2014-03-19 重庆大学 一种基于电石渣钙质特征的磷回收材料的制备方法
CN102814852B (zh) * 2012-07-20 2015-05-20 郭立平 一种整体憎水高强轻质硬硅钙石保温防火板的制作方法
CN102825650B (zh) * 2012-07-20 2015-12-16 郭立平 一种高强轻质整体憎水硬硅钙石保温防火板的制作方法
PL2801557T3 (pl) * 2013-05-11 2016-01-29 Heidelbergcement Ag Sposób wytwarzania cementu z krzemianu magnezu, belitu i glinianu wapnia
CN104709914B (zh) * 2013-12-12 2017-02-15 神华集团有限责任公司 硬硅钙石材料和硬硅钙石保温材料及其制备方法
CN105084856B (zh) * 2014-05-12 2017-05-31 中国科学院过程工程研究所 一种硬硅钙石型保温材料的制备方法
CN104045091B (zh) * 2014-06-27 2016-03-16 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 一种利用脱硅碱液生产活性硅酸钙的方法
CN104591630B (zh) * 2015-01-12 2016-10-19 山东理工大学 铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法
CN106565096B (zh) * 2016-10-31 2019-11-08 昆明理工大学 一种利用电石渣制备微晶玻璃的方法
CN106673597A (zh) * 2016-11-19 2017-05-17 朱兰珍 一种硅钙隔热保温材料的制备方法
CN108793942A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 裘驰 一种超轻高温硅酸钙绝热制品的组合物及其制备方法
CN107553685B (zh) * 2017-07-24 2020-07-14 浙江阿斯克建材科技股份有限公司 一种制备多功能硅酸钙绝热制品的工艺方法
CN107365134B (zh) * 2017-07-24 2020-06-26 浙江阿斯克建材科技股份有限公司 一种释放负离子的多功能硅宝板及其制造方法
CN113277794A (zh) * 2021-06-17 2021-08-20 内蒙古工业大学 一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型a级墙体保温材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
托贝莫来石型硅酸钙. 焦志强.房材与应用，第3期. 1996
托贝莫来石型硅酸钙. 焦志强.房材与应用，第3期. 1996 *
超轻型硅酸钙保温材料的研究. 毛仲佳等.硅酸盐通报，第1期. 1997
超轻型硅酸钙保温材料的研究. 毛仲佳等.硅酸盐通报，第1期. 1997 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108455948A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 华南理工大学 一种硅酸钙镁保温材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN1958499A (zh) 2007-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100586890C (zh) 一种硬硅钙石保温隔热材料及其制备方法
Lei et al. Study on properties of untreated FGD gypsum-based high-strength building materials
CN102674786B (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块及其制备方法
CN101514089B (zh) 建筑自保温外墙板
CN104193263B (zh) 利用建筑废料制备环保保温砌块的方法
CN102643070B (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的陶粒保温砌块及其制备方法
Liu et al. Application of silica-rich biomass ash solid waste in geopolymer preparation: a review
CN104211436B (zh) 添加氧化镁、氯化镁的粉煤灰加气混凝土砌块
CN102584322A (zh) 粉煤灰基多孔人造石的制备方法
CN109020449B (zh) 一种秸秆纤维增强的喷涂式磷石膏基防火砂浆及其制备方法和应用
CN101255037A (zh) 利用陶瓷废料水热法制造硅酸盐制品的方法
CN108341651A (zh) 一种节能环保材料及其制备方法
CN101723623A (zh) 废物生产墙体材料技术
CN111423189B (zh) 一种秸秆灰制备的硅酸钙板及其制备方法
CN106278102B (zh) 一种利用镍渣进行石膏增韧的方法及其制品
CN111285655A (zh) 一种基于固废资源化利用的加气混凝土制备方法
CN112500084A (zh) 一种基于粉煤灰轻质骨料的生态混凝土透水砖及制备方法
CN105294154A (zh) 高资源化蒸汽加压混凝土砌块及其制备方法
CN111072355A (zh) 一种海淤泥免烧砖及其制备方法
CN111410508A (zh) 一种基于电厂固废和二氧化碳的建筑制品的制备方法和用途
CN104119096A (zh) 一种无机组合物、无机泡沫材料及其制备方法
CN102643107B (zh) 一种免煅烧脱硫石膏基陶粒混凝土多孔砖
CN113929425B (zh) 一种建筑砌块及其制备方法
CN104291739A (zh) 一种利用铜钛业废渣制备建筑砌块的方法
CN113816718B (zh) 一种建筑轻质墙板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100203

Termination date: 20150928

EXPY Termination of patent right or utility model