CN108238811A - 一种泡沫陶瓷板材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泡沫陶瓷板材的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量百分比将90‑95％的工业固废原料、5‑10％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物；2)将混合物置入球磨机中球粉碎过筛网；3)将粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中加水搅拌并浸泡陈化；4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后储存在粉料仓；5)粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；6)自然冷却并经过拣选、切割、烘干后得到成品；本发明中工业固废比例达到90％，对工业污染综合治理做出了卓越贡献，综合性能好，绿色环保，便于施工。

Description

一种泡沫陶瓷板材的制备方法

技术领域

本发明涉及固废利用技术及板材制造工艺技术领域，具体是一种泡沫陶瓷板材的制备方法。

背景技术

为了保护环境，可持续发展是我国一直贯彻的经济发展方针，目前我国固废垃圾中，除了生活垃圾，大部分来源于建筑垃圾、尾矿垃圾，“十二五”规划提出实现建筑节能65％的总目标，《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》中对建筑节能提出了具体要求，《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)第二条规定，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料；使用节能环保材料，建造环保节能建筑是落实低碳承诺的中药政策和措施，基于上述理由，研发以大宗固废生产地如陶瓷工业园区、铁矿尾矿、铝矿尾矿、煤矿尾矿、冶炼基地等为中心，实现资源的循环利用和工业绿色发展，以工业废弃物作为资源，进一步研发、生产可持续节能的建筑材料，是目前的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保的泡沫陶瓷板材的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种泡沫陶瓷板材的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量百分比将90-95％的工业固废原料、5-10％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，所述工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；

2)将步骤1)中制备的混合物置入球磨机中球粉碎，过筛网得到粉末颗粒；

3)将步骤2)中得到的粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中，加入固形物总质量1-3倍的水搅拌均匀后浸泡陈化；

4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后制备得到粉粒储存在粉料仓；

5)粉料仓中的粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；

6)待步骤5)中煅烧成型的板材自然冷却到环境温度后，经过拣选、切割、烘干后制备成泡沫陶瓷板材成品，并包装入库。

作为本发明进一步的方案：所述发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物。

作为本发明再进一步的方案：所述发泡材料为珍珠岩或蛭石或二者以任意比例混合的混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤2)中粉末颗粒的粒度为320-400目。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤3)中浸泡陈化时间为10-12小时。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤4)中喷雾干燥后的粉粒含水率为4.2-5.4％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用绿色生产模式，利用陶瓷固废处理创新技术，采用陶瓷废渣、废弃陶瓷、煤渣、矿山尾矿和废弃玻璃等固废为原料经高科技环保工艺高温烧结而成，本发明的泡沫陶瓷板材中工业固废比例达到90％，对工业污染综合治理做出了卓越贡献，本发明的泡沫陶瓷板材保温性能好、热传导率低、抗压强度高，具有隔热、轻质、体薄、隔音、吸音、抗震、防水防潮、防火、耐酸碱、无机、无毒、无辐射、抗风化、高强度的优点；具有独立发泡密闭气孔结构，防水、防潮性能优越，更利于洗手间、厨房灯用水空间使用；质量轻，能浮于水面，重量仅为120mm砌体加两面抹灰墙体的1/5-1/9，本发明的泡沫陶瓷保温板材可钉可挂，无热工衰退、薄抹灰，无需批荡，直接刮腻子，节省人工，节省批荡、风干时间，大大提高了施工速度，能实现快速安装，抗压6.2MPa，吊挂力1000N，综合造价低，绿色环保，具有极大的推广应用空间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种泡沫陶瓷板材的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量百分比将90％的工业固废原料、10％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，所述工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；所述发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物，进一步的为珍珠岩或蛭石或二者以任意比例混合的混合物；

2)将步骤1)中制备的混合物置入球磨机中球粉碎，过320-400目筛网得到粉末颗粒；

3)将步骤2)中得到的粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中，加入固形物总质量1-3倍的水搅拌均匀后浸泡陈化10-12小时；

4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后制备得到含水率为4.2-5.4％的粉粒储存在粉料仓；

5)粉料仓中的粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；

6)待步骤5)中煅烧成型的板材自然冷却到环境温度后，经过拣选、切割、烘干后制备成泡沫陶瓷板材成品，并包装入库。

实施例2

一种泡沫陶瓷板材的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量百分比将95％的工业固废原料、5％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，所述工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；所述发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物，进一步的为珍珠岩或蛭石或二者以任意比例混合的混合物；

2)将步骤1)中制备的混合物置入球磨机中球粉碎，过320-400目筛网得到粉末颗粒；

3)将步骤2)中得到的粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中，加入固形物总质量1-3倍的水搅拌均匀后浸泡陈化10-12小时；

4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后制备得到含水率为4.2-5.4％的粉粒储存在粉料仓；

5)粉料仓中的粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；

6)待步骤5)中煅烧成型的板材自然冷却到环境温度后，经过拣选、切割、烘干后制备成泡沫陶瓷板材成品，并包装入库。

实施例3

一种泡沫陶瓷板材的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量百分比将93％的工业固废原料、7％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，所述工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；所述发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物，进一步的为珍珠岩或蛭石或二者以任意比例混合的混合物；

2)将步骤1)中制备的混合物置入球磨机中球粉碎，过320-400目筛网得到粉末颗粒；

3)将步骤2)中得到的粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中，加入固形物总质量1-3倍的水搅拌均匀后浸泡陈化10-12小时；

4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后制备得到含水率为4.2-5.4％的粉粒储存在粉料仓；

5)粉料仓中的粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；

6)待步骤5)中煅烧成型的板材自然冷却到环境温度后，经过拣选、切割、烘干后制备成泡沫陶瓷板材成品，并包装入库。

本发明与现有墙体材料保温隔热性能对比如表1所示：

表1 三种墙体材料保温隔热参数比较

材料名称	导热系数(W/m·k)	吸水率(％)
			泡沫陶瓷板材	0.10	＜1
蒸汽加气混凝土砌块	0.25	40
			灰砂砖	0.80	15

本发明性能参数如表2所示：

表2 本发明泡沫陶瓷板材的性能参数

本发明的泡沫陶瓷板材与几种常见的墙体材料综合性能对比如表3所示：

表3 本发明的泡沫陶瓷板材与几种常见的墙体材料综合性能对比

本发明泡沫陶瓷板材与传统墙体材料性能对比如表4所示：

表4 本发明泡沫陶瓷板材与传统墙体材料性能对比

对比项目	泡沫陶瓷板材	加气混凝土砖	灰砂砖
				规格(cm)	122×244×8	12.5×20×60	5.3×11.5×24
面密度kg/m2	32	180	250
				导热系数W/(m·k)	0.10	0.25	0.8
吸水率％	＜1	＞40	＞15
				墙体厚度(cm)	8	18(含批荡)	25(含批荡)
耐候性	永久性	期限短	一般

本发明泡沫陶瓷板材与其他墙体材料性能对比如表5所示：

表5 本发明泡沫陶瓷板材与其他墙体材料性能对

对比项目	泡沫陶瓷板材	硅酸钙复合墙板	水泥空心墙板
				面密度kg/m2	32	90	105
导热系数W/(m·k)	0.10	0.20	0.60
				吸水率％	＜1	＞10	＞15
干燥收缩率mm/m	＜0.2	0.5	0.8
				抗压强度MPa	6.2	3.5	7
耐候性	永久性	期限短	一般

本发明泡沫陶瓷板材与主流外墙保温系统综合性能对比如表6所示：

表6 本发明泡沫陶瓷板材与主流外墙保温系统综合性能对比

本发明的泡沫陶瓷板材节能性高，每年一个平方可以节约能耗约70元，更加轻质，可以降低整体建筑结构15％的钢筋数量；体薄，每12米墙体可以增加1平方米实用面积；可重复使用，降低二次装修成本及大量建筑垃圾；能实现快速安装，传统墙体没人每天砌墙8平方米，本发明的泡沫陶瓷板材平均没人每天砌墙50平方米，节约了五倍的人工。

节约了15％的建筑结构用钢，节约了大量铁矿开采及冶炼污染；节省80％的材料运输和上建筑楼层搬运能耗及碳排放；减少了90％的建筑用水；减少了98％的城市建筑垃圾；减少了98％的建筑粉尘和建筑PM2.5的排放；可重复使用的墙板可节约无限社会资源；建筑物可永久性高效节能；可适用于混凝土屋面、墙体、金属屋面、木质屋面、停车屋面、绿化屋面、墙体、地面、空心墙、露台、天花板，还可用于低温及冷冻建筑、酿酒厂、牛奶场、化工管道及隧道。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照重量百分比将90-95％的工业固废原料、5-10％的发泡材料投入喂料机中混合均匀，所述工业固废原料为陶瓷废渣、废弃陶瓷、矿山尾矿、废弃玻璃中的一种或几种；

2)将步骤1)中制备的混合物置入球磨机中球粉碎，过筛网得到粉末颗粒；

3)将步骤2)中得到的粉末颗粒过筛分设备后置入泥浆池中，加入固形物总质量1-3倍的水搅拌均匀后浸泡陈化；

4)在喷雾干燥塔喷雾干燥后制备得到粉粒储存在粉料仓；

5)粉料仓中的粉粒经中转料筒干铺后进行隧道式干燥，接着在隧道烧成窑煅烧成型；

6)待步骤5)中煅烧成型的板材自然冷却到环境温度后，经过拣选、切割、烘干后制备成泡沫陶瓷板材成品，并包装入库。

2.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，所述发泡材料为含有结晶水的原生矿物或结晶化合物。

3.根据权利要求2所述的泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，所述发泡材料为珍珠岩或蛭石或二者以任意比例混合的混合物。

4.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中粉末颗粒的粒度为320-400目。

5.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中浸泡陈化时间为10-12小时。

6.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷板材的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中喷雾干燥后的粉粒含水率为4.2-5.4％。