CN102838281A - 利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泡沫玻璃的制造方法，尤其涉及一种利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法。其目的在于提供一种利用固体废弃物、降低泡沫玻璃生产成本的粉煤灰泡沫玻璃的制备方法。本发明的目的是采用下述技术方案实现的：利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，先将粉煤灰和废玻璃混合，经球磨得到粉体配合料，再经发泡、退火处理得到粉煤灰泡沫玻璃；所用粉煤灰为火力发电厂和热电厂产生的固体废弃物。本发明的有益效果为：大量应用固体废弃物粉煤灰和废玻璃，无需化学添加剂，可大幅度降低生产成本，环保节能，变废为宝，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种泡沫玻璃的制造方法，尤其涉及一种利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法。
背景技术
粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3和未燃尽的碳。2011年我国火电业约耗标煤约14亿吨，产生的粉煤灰量多达4亿吨。粉煤灰的堆放不但要占用大量土地，而且粉煤灰质轻、颗粒小极易造成环境污染。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。
目前粉煤灰主要用来制建筑砌块，制砖，制水泥，但相比巨大的排放量利用率依然很低。很大一部分仍然用于填坑、铺路，其综合利用率不超过40%，有些经济不发达地区甚至低于30%，粉煤灰的利用和处理已成为当今社会的重大环保问题。
泡沫玻璃具有优越的保温隔热、吸声、防火、防水防潮、耐酸碱等性能，可用作化工、建筑的保温、隔热和装饰材料。目前建筑中常用的保温材料多为聚苯乙烯、聚氨酯发泡材料以及发泡混泥土等，上述材料具有易燃、强度低、耐水性差、寿命短等缺点。相比聚苯乙烯等，泡沫玻璃不但强度高而且具有不燃烧、不吸水、与建筑物同寿命等优点，并且可在零下200℃到500℃使用。
传统泡沫玻璃是利用玻璃粉添加发泡剂、稳泡剂等原料混合均匀，经发泡退火得到的质轻、强度高、导热率低的材料。目前粉煤灰泡沫玻璃的制备同样除需要基本的原料粉煤灰和玻璃粉外，还需要加入发泡剂、稳泡剂、改性剂、促进剂等，这些原料的加入也需要大量的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用固体废弃物、降低泡沫玻璃生产成本的粉煤灰泡沫玻璃的制备方法。本发明的制备方法中创新性的使用粉煤灰中残余的碳作发泡剂，只采用粉煤灰和废玻璃两种原料，减少了其他添加剂的使用。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，先将粉煤灰和废玻璃混合，经球磨得到粉体配合料，再经发泡、退火处理得到粉煤灰泡沫玻璃；所用粉煤灰为火力发电厂和热电厂产生的固体废弃物。
所用废玻璃为废弃平板玻璃、压花玻璃、瓶罐玻璃或阴极射线管玻璃。
所述粉体配合料的制作工艺为：将质量百分含量为5~35%的粉煤灰和质量百分含量为65~95%的废玻璃混合均匀，放入球磨机内球磨至150目以上，得到粉体配合料。
所述经发泡、退火处理得到粉煤灰泡沫玻璃的具体工艺为：将粉体配合料装入耐火材料模具中，配合料按照以下烧制过程烧成：自室温以5~30℃/min的升温速率升温至800~1000℃，保温5~30 min；再以20~50℃/min的降温速率降温至500~700℃，保温10~30min；然后以0.2~2℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
所述的粉煤灰中含有3~10%未燃尽的碳。利用粉煤灰中残留的质量分数为3~10%的碳作为发泡剂。
本发明的有益效果为：本发明利用粉煤灰中残余的碳作为发泡剂，粉煤灰的主要成分为空心玻璃微珠，内含大量的气体，可提供发泡过程中所需的氧气，只利用粉煤灰和玻璃粉两种基本原料可制备出性能优良的化工、建筑用保温、隔热和装饰泡沫玻璃材料，生产过程无二次污染物产生，环境友好。无需化学添加剂，大幅度降低生产成本；制备工艺简单、烧制温度低，在解决环保问题的同时获得较高的经济效益。制备的泡沫玻璃强度高、导热率低、吸水率低、比重小，可作为优良的保温、隔热材料。采用本方法生产的产品适合工业设备与管道的保温隔热，特别适合建筑内外墙、屋面保温，屋内隔音等。具有防火、防水、不老化、耐腐蚀、无放射性、尺寸稳定性好等特点。
具体实施方式
实施例1：
按质量百分比将5%的粉煤灰，95%的废玻璃置入球磨机中球磨至150目以上得到粉体配合料。将配合料装入耐高温模具中，按照以下烧成制度烧成：自室温以10℃/min的升温速率升温至860℃，保温30 min；再以30℃/min的降温速率降温至500℃，保温30min，然后以0.5℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
实施例2：
按质量百分比将10%的粉煤灰，90%的废玻璃置入球磨机中球磨至150目以上得到粉体配合料。将配合料装入耐高温模具中，按照以下烧成制度烧成：自室温以5℃/min的升温速率升温至800℃，保温5 min；再以20℃/min的降温速率降温至550℃，保温20min，然后以0.2℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
实施例3：
按质量百分比将20%的粉煤灰，80%的废玻璃置入球磨机中球磨至150目以上得到粉体配合料。将配合料装入耐高温模具中，按照以下烧成制度烧成：自自室温以20℃/min的升温速率升温至900℃，保温10 min；再以40℃/min的降温速率降温至600℃，保温10min，然后以1℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
实施例4：
按质量百分比将35%的粉煤灰，65%的废玻璃置入球磨机中球磨至150目以上得到粉体配合料。将配合料装入耐高温模具中，按照以下烧成制度烧成：自室温以30℃/min的升温速率升温至1000℃，保温20 min；再以50℃/min的降温速率降温至700℃，保温15min，然后以2℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
将上述实施例得到的粉煤灰泡沫玻璃利用万能试验机测得试样的抗折强度达到0.8~5Mpa；利用导热系数仪测得试样的导热系数为0.04~0.06。
Claims (4)
1.利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，其特征在于先将粉煤灰和废玻璃混合，经球磨得到粉体配合料，再经发泡、退火处理得到粉煤灰泡沫玻璃；所用粉煤灰为火力发电厂和热电厂产生的固体废弃物。
2.如权利要求1所述的利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，其特征在于所用废玻璃为废弃平板玻璃、压花玻璃、瓶罐玻璃或阴极射线管玻璃。
3.如权利要求1或2所述的利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，其特征在于将质量百分含量为5~35%的粉煤灰和质量百分含量为65~95%的废玻璃混合均匀，放入球磨机内球磨至150目以上，得到粉体配合料。
4.如权利要求3所述的利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法，其特征在于所述经发泡、退火处理得到粉煤灰泡沫玻璃的具体工艺为：将粉体配合料装入耐火材料模具中，配合料按照以下烧制过程烧成：自室温以5~30℃/min的升温速率升温至800~1000℃，保温5~30 min；再以20~50℃/min的降温速率降温至500~700℃，保温10~30min；然后以0.2~2℃/min的降温速率降温至室温得到粉煤灰泡沫玻璃。
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