CN104817316B - 一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。其技术方案是：以25~50 wt%的粉煤灰、20~36wt%的叶腊石和30~39wt%的粘土为原料，外加所述原料10~30wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，成型，自然干燥；然后在110~210℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。所述废弃茶叶为过期茶叶、茶渣和饮料厂用后的干燥茶叶中的一种；所述废弃茶叶粒径小于0.5mm。本发明具有成本低和工艺简单的特点，所制备的轻质高硅莫来石生坯线膨胀率小和耐压强度高。
Description
技术领域
本发明属于轻质高硅莫来石生坯技术领域。具体涉及一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。
背景技术
在资源严重匮乏的今天，需要大力发展循环经济，如要求对于废弃物进行综合应用，使之变废为宝。如在耐火材料领域中通过燃尽物加入法制备轻质高硅莫来石隔热材料是解决废弃物的较为有效的手段和途径。但制备轻质高硅莫来石隔热材料生坯时由于造孔剂（如锯末等）的受压以及失水后产生回弹性的影响在干燥等过程中会对制品的生坯产生严重的影响诸如坯体裂纹、甚至开裂等。
“一种新型轻质莫来石砖及其制备方法”（CN103204692A）的专利技术，公开了一种以稻壳灰和无烟煤粉有机复合物作为造孔剂来制备轻质莫来石砖，该方法在一定程度上实现了废弃物的综合利用，但其主要缺陷是：（1）制品的生坯回弹性没有得到有效的解决；（2）成本偏高；（3）由于造孔剂过细使混料过程中容易产生团聚效应。
“一种改性废弃茶叶渣、制备方法及应用”（CN103406105A）的专利技术，该方法公开了以泡完茶水后的废弃绿茶渣为主要原料，通过蒸馏水冲洗以及盐酸浸泡干燥等工艺制备用于去除废水中的活性艳蓝KN-R的吸附剂，上述方法虽将废弃茶叶渣用于制备吸附剂，但用量偏少，使废弃茶叶渣没有得到充分应用。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低和工艺简单的轻质高硅莫来石生坯的制备方法；所制得的轻质高硅莫来石生坯线膨胀率小和耐压强度高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以25~50 wt%的粉煤灰、20~36wt%的叶腊石和30~39wt%的粘土为原料，外加所述原料10~30wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，成型，自然干燥；然后在110~210℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
所述粉煤灰主要化学组分是：SiO2为40~50wt%，Al2O3为25~30wt%，Fe2O3为5~10wt%，CaO为6~10wt%，MgO为1~3wt%，TiO2为0.2~0.9wt%，Na2O+K2O为0.5~1.0wt%，烧失为2~5wt%；所述粉煤灰粒径小于0.5mm。
所述叶蜡石主要化学组分是：SiO2为60~70wt%，Al2O3为23~30wt%，Fe2O3为1~3wt%，CaO+MgO为0.5~1.0wt%，烧失为3~5wt%；所述叶蜡石粒径小于0.5mm。
所述粘土为福建泥、膨润土、苏州土中的一种。
所述废弃茶叶为过期茶叶、茶渣、饮料厂用后的干燥茶叶中的一种；所述废弃茶叶粒径小于0.5mm。
所述结合剂为铝溶胶、硅溶胶、水玻璃、磷酸盐中的一种。
所述成型为挤压成型或为振动加压成型，成型压力为2.5~5MPa。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明采用的造孔剂原料为目前利用价值不大的废弃茶叶诸如过期茶叶、茶渣、饮料厂用后的干燥茶叶，所述废弃茶叶数量大，来源丰富，价格低廉，有效地避免了原料浪费，变废为宝。本发明的制备工艺简单，所制备的轻质高硅莫来石生坯的体积密度为0.9~1.3g/cm-3，干燥后坯体线膨胀率小于0.8%，强度为0.5~1.0MP；能满足工业大批量生产要求。
因此，本发明具有成本低和工艺简单的特点，所制备的轻质高硅莫来石生坯线膨胀率小和耐压强度高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所要涉及的技术参数统一描述如下，实施例中将不赘述：
所述粉煤灰主要化学组分是：SiO2为40~50wt%，Al2O3为25~30wt%，Fe2O3为5~10wt%，CaO为6~10wt%，MgO为1~3wt%，TiO2为0.2~0.9wt%，Na2O+K2O为0.5~1.0wt%，烧失为2~5wt%；所述粉煤灰粒径小于0.5mm。
所述叶蜡石主要化学组分是：SiO2为60~70wt%，Al2O3为23~30wt%，Fe2O3为1~3wt%，CaO+MgO为0.5~1.0wt%，烧失为3~5wt%；所述叶蜡石粒径小于0.5mm。
所述成型压力为2.5~5MPa。
所述废弃茶叶粒径小于0.5mm。
实施例1
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。以25~35wt%的粉煤灰、32~36wt%的叶腊石和33~39wt%的粘土为原料，外加所述原料10~15wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，挤压成型，自然干燥；然后在110~135℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
本实施例中：所述粘土为福建泥；所述结合剂为铝溶胶；所述废弃茶叶为过期茶叶。
本实施例1所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.3~0.45%；强度0.9~1.0MP。
实施例2
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例1：
本实施例中：所述废弃茶叶为茶渣。
本实施例2所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.25~0.35%；强度0.9~1.0MP。
实施例3
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例1：
本实施例中：所述废弃茶叶为饮料厂用后的干燥茶叶。
本实施例3所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.15~0.25%；强度0.92~1.0MP。
实施例4
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。以30~40wt%的粉煤灰、28~32wt%的叶腊石和32~38wt%的粘土为原料，外加所述原料15~20wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，挤压成型，自然干燥；然后在135~160℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
本实施例中：所述粘土为膨润土；所述结合剂为硅溶胶；所述废弃茶叶为过期茶叶。
本实施例4所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.45~0.6%；强度0.75~0.9MP。
实施例5
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例4：
本实施例中：所述废弃茶叶为茶渣。
本实施例5所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.35~0.45%；强度0.8~0.9MP。
实施例6
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例4：
本实施例中：所述废弃茶叶为饮料厂用后的干燥茶叶。
本实施例6所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.25~0.30%；强度0.8~0.92MP。
实施例7
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。以35~45wt%的粉煤灰、24~28wt%的叶腊石和31~37wt%的粘土为原料，外加所述原料20~25wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，振动加压成型，自然干燥；然后在160~185℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
本实施例中：所述的粘土为苏州土；所述的结合剂为水玻璃；所述的废弃茶叶为过期茶叶。
本实施例7所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.6~0.7%；强度0.6~0.75MP。
实施例8
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例7：
本实施例中：所述废弃茶叶为茶渣。
本实施例8所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.45~0.55%；强度0.65~0.8MP
实施例9
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例7：
本实施例中：所述废弃茶叶为饮料厂用后的干燥茶叶。
本实施例9所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.45~0.55%；强度0.65~0.8MP
实施例10
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。以40~50 wt%的粉煤灰、20~24wt%的叶腊石和30~36wt%的粘土为原料，外加所述原料25~30wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，振动加压成型，自然干燥；然后在185~210℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
本实施例中：所述的粘土为福建泥；所述的废弃的茶叶为过期茶叶；所述的结合剂为磷酸盐。
本实施例10所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.7~0.8%；强度0.5~0.6MP。
实施例11
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例10：
本实施例中：所述的粘土为膨润土；所述的废弃茶叶为茶渣。
本实施例11所制得的制品的线膨胀率为0.55~0.7%，强度0.5~0.65MP。
实施例12
一种轻质高硅莫来石生坯及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例10：
本实施例中：所述的粘土为苏州土；所述的废弃茶叶为饮料厂用后的干燥茶叶。
本实施例12所制备的轻质高硅莫来石生坯：线膨胀率为0.55~0.7%；强度0.5~0.65MP。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式采用的造孔剂原料为目前利用价值不大的诸如过期茶叶、茶渣、饮料厂用后的干燥茶叶，所述废弃茶叶数量大，来源丰富，价格低廉，有效地避免了原料浪费，变废为宝。本具体实施方式的制备工艺简单，所制备的轻质高硅莫来石生坯的体积密度为0.9~1.3g/cm-3，干燥后坯体线膨胀率小于0.8%，强度为0.5~1.0MP；能满足工业大批量生产要求。
因此，本具体实施方式具有成本低和工艺简单的特点，所制备的轻质高硅莫来石生坯具有线膨胀率小和耐压强度高的优点。
Claims (8)
1.一种轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于以25~50 wt%的粉煤灰、20~36wt%的叶腊石和30~39wt%的粘土为原料，外加所述原料10~30wt%的废弃茶叶和所述原料5~10wt%的结合剂；室温条件下搅拌6~8h，困料，成型，自然干燥；然后在110~210℃条件下烘烤12~24h，即得轻质高硅莫来石生坯。
2.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述粉煤灰主要化学组分是：SiO2为40~50wt%，Al2O3为25~30wt%，Fe2O3为5~10wt%，CaO为6~10wt%，MgO为1~3wt%，TiO2为0.2~0.9wt%，Na2O+K2O为0.5~1.0wt%，烧失为2~5wt%；所述粉煤灰粒径小于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述叶蜡石主要化学组分是：SiO2为60~70wt%，Al2O3为23~30wt%，Fe2O3为1~3wt%，CaO+MgO为0.5~1.0wt%，烧失为3~5wt%；所述叶蜡石粒径小于0.5mm。
4.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述粘土为福建泥、膨润土、苏州土中的一种。
5.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述废弃茶叶为过期茶叶、茶渣、饮料厂用后的干燥茶叶中的一种；所述废弃茶叶粒径小于0.5mm。
6.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述结合剂为铝溶胶、硅溶胶、水玻璃、磷酸盐中的一种。
7.根据权利要求1所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法，其特征在于所述成型为挤压成型或为振动加压成型，成型压力为2.5~5MPa。
8.一种轻质高硅莫来石生坯，其特征在于所述轻质高硅莫来石生坯是根据权利要求1~7项中任一项所述的轻质高硅莫来石生坯的制备方法所制备的轻质高硅莫来石生坯。
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