CN108751888B - 采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板及其制备方法，所述仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿25~35份、粉煤灰20~25份、硅酸盐水泥10~20份、木浆纤维8~15份和电石渣20~25份。本发明所提供的仿青石麻面板具有防火等级A1级，防潮效果好，防虫蚁，强度高达22Mpa，荷载可达8kN/㎡，且抗震效果好。板材安装以后可以直接进行贴瓷砖、贴地板、铺地毯等处理，可替代石膏板、木工板、大理石、混凝土楼板等使用，在室内外板材、装饰材料等领域具有广泛应用。本发明所提供的仿青石麻面板充分利用各种废弃资源，变废为宝，有效减少了环境污染，减轻了土地资源浪费，具有良好的社会经济效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种防火板，尤其涉及一种采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板及其制备方法。
背景技术
采用瓷土尾矿和粉煤灰为主要原料的仿青石麻面板为纤维水泥板的一种。纤维水泥板是一种低密度高强度的新型建筑材料，因其具有变形小、耐火、耐水等特点而得到广泛应用。在房屋建筑领域，主要用于吊顶、天花板、隔墙墙面、外墙墙面、地面铺设和贴面板。由于纤维水泥板具有耐火耐高温的特性，因此工业上能够在发电厂和化工厂的烟道、锅炉和管道上作为保温材料进行应用，也能够作为轮船的隔舱板以及工业干燥窑炉等设备的炉壁等。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。景德镇周边有大量的瓷尾矿堆积，不仅占用了大量的土地资源，且堆积的瓷土尾矿存在崩塌和滑坡等安全隐患。如何将这些废弃资源二次利用，变废为宝成为亟待解决的问题。
现有的采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板的主要原料为钙质材料、硅质材料及增强纤维，且大部分的原料都为粉末状，彼此间胶合力度差，所制仿青石麻面板内应力较大，从而导致纤维水泥板所制备的建筑材料在使用过程中易发生开裂，严重影响了建筑物的质量和使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板，防火等级A1级，具有防潮、环保、节能、使用寿命长、隔音、易施工装饰等优点，且原料之间的凝胶性能、胶合能力优异，产品强度高、开裂率低。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板，包括如下组分：瓷土尾矿25~35份、粉煤灰20~25份、硅酸盐水泥10~20份、珍珠岩2~5份、木浆纤维8~15份和电石渣20~25份。
所述木浆纤维的制备方法为：
将废旧牛皮纸袋和/或废旧纸箱和/或废包装纸进行粉碎、碎磨后于-15 ~ -20℃冷却20~40分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料PH为8~9，再经打浆制得所述木浆纤维。将碎磨后纸箱材料经低温冷却后，有利于木浆纤维的伸展，增加与矿渣材料的结合力，从而提高仿青石麻面板的强度。浆料打浆过程中需要在碱性条件下进行，通常采用氢氧化钠等强碱调节浆料PH值，但由于硅酸钙易与氢氧化钠发生离子交换，生成硅酸钠，降低了仿青石麻面板的强度。因此本发明选用氨气调节浆料PH值，解决了这一技术难题。
作为优选，所述仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿30份、粉煤灰25份、硅酸盐水泥15份、珍珠岩2:份、木浆纤维10份和电石渣20份。
作为优选，所述木浆纤维的长度为8~12mm。
本发明的第二个目的为：提供了一种仿青石麻面板的制备方法，具体如下：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋和/或废旧纸箱和/或废包装材料进行粉碎、碎磨后于-15 ~ -20℃冷却20~40分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料PH为8~9，再经打浆制得所述木浆纤维；
(2) 板坯料浆的制备：将瓷土尾矿、粉煤灰、硅酸盐水泥、珍珠岩、步骤(1)所制木浆纤维和电石渣按照比例混合制成混合浆料，再加入水继续搅拌混合均匀后得板坯浆料；
(3) 板坯制造：将步骤(2)所得板坯浆料经毛布滤去70~80%水分后，再经7000~8000吨压机压制成板坯，再进行脱模；
(4) 板坯蒸养：将步骤(3)所制板坯于室温下预养8~10小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得成品仿青石麻面板；
(5) 后处理：将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
作为优选，步骤(2)中所述的瓷土尾矿、粉煤灰、硅酸盐水泥、珍珠岩、步骤(1)所制木浆纤维和电石渣的质量比为25~35：20~25：10~20：：2~5：8~15：20~25。
作为优选，步骤(4)中所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~80℃，升温速率为5℃/min，保温3小时；80~110℃，升温速率为8℃/min，保温4~5小时；110~150℃，升温速率为10℃/min，保温2~4小时。采用程序升温的方法蒸养有利于充分消除仿青石麻面板内部应力，提高产品强度，降低开裂率。
本发明的有益效果为：
1、本发明在制备木浆纤维过程中，将碎磨后纸箱材料经低温冷却后，有利于木浆纤维的伸展，增加与矿渣材料的结合力，从而提高仿青石麻面板的强度。
2、本发明采用程序升温的方法蒸养有利于充分消除仿青石麻面板内部应力，提高产品强度，降低开裂率。
3、本发明所提供的仿青石麻面板具有防火等级A1级，防潮效果好，防虫蚁，强度高达22Mpa，荷载可达8kN/㎡，且抗震效果好。本发明的仿青石麻面板相比于普通的纤维水泥板，表面呈麻面、灰色，具有当今流行的工业混凝土风格的装饰效果，有极佳的装饰效果，可直接用作建筑表面装饰。板材安装以后可以直接进行贴瓷砖、贴地板、铺地毯等处理。可替代石膏板、木工板、大理石、混凝土楼板等使用，在室内外板材、装饰材料等领域具有广泛应用。
4、本发明充分利用各种废弃资源，变废为宝， 有效减少了环境污染，减轻了土地资源浪费，具有良好的社会经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。
在江西景德镇周边有大量瓷土尾矿，其主要成分为：SiO2 82.21%，Al2O3 11.22%，Fe2O3 1.73%，TiO2 0.28%，CaO 0.02%，MgO 0.06%，K2O 0.34%，Na2O 0.02%，灼烧减量4.06%%。某火力发电厂排出大量粉煤灰，污染环境，经检测，其主要成分为：SiO2 53.77%，Al2O3 27.47%，Fe2O3 3%，TiO2 0.08%，CaO 1.12%，MgO 1.09%，K2O 2.12%，Na2O 0.20%，SO31.54%，灼烧减量9.22%。
实施例1
本实施例的仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿30份、粉煤灰25份、硅酸盐水泥15份、珍珠岩2份、木浆纤维10份和电石渣20份。
本实施例制备仿青石麻面板的方法如下：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋或废旧纸箱进行粉碎、碎磨后于-20℃冷却20分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料PH为8，再经打浆制得所述木浆纤维；
(2) 板坯料浆的制备：将30g瓷土尾矿、25g粉煤灰、15g硅酸盐水泥、珍珠岩2g、10g步骤(1)所制木浆纤维和20g电石渣按照比例混合制成混合浆料，再加入水继续搅拌混合均匀后得板坯浆料；
(3) 板坯制造：将步骤(2)所得板坯浆料经毛布滤去70~80%水分后，再经7000吨压机压制成板坯，再进行脱模；
(4) 板坯蒸养：将步骤(3)所制板坯于室温下预养9小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得成品仿青石麻面板。所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~80℃，升温速率为5℃/min，保温3小时；80~110℃，升温速率为8℃/min，保温5小时；110~150℃，升温速率为10℃/min，保温2小时。
(5) 后处理：将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
实施例2
本实施例的仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿25份、粉煤灰22份、硅酸盐水泥10份、珍珠岩3份、木浆纤维15份和电石渣25份。
本实施例制备仿青石麻面板的方法如下：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋或废旧纸箱进行粉碎、碎磨后于-15℃冷却40分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料PH为8.5，再经打浆制得所述木浆纤维；
(2) 板坯料浆的制备：将25g瓷土尾矿、22g粉煤灰、10g硅酸盐水泥、珍珠岩3g、15g步骤(1)所制木浆纤维和25g电石渣按照比例混合制成混合浆料，再加入水继续搅拌混合均匀后得板坯浆料；
(3) 板坯制造：将步骤(2)所得板坯浆料经毛布滤去70~80%水分后，再经7500吨压机压制成板坯，再进行脱模；
(4) 板坯蒸养：将步骤(3)所制板坯于室温下预养8小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得成品仿青石麻面板。所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~80℃，升温速率为5℃/min，保温3小时；80~110℃，升温速率为8℃/min，保温4小时；110~150℃，升温速率为10℃/min，保温3小时。
(5) 后处理：将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
实施例3
本实施例的仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿35份、粉煤灰20份、硅酸盐水泥20份、珍珠岩5份、木浆纤维8份和电石渣22份。
本实施例制备仿青石麻面板的方法如下：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋或废旧纸箱进行粉碎、碎磨后于-18℃冷却30分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料PH为9，再经打浆制得所述木浆纤维；
(2) 板坯料浆的制备：将35g瓷土尾矿、20g粉煤灰、20g硅酸盐水泥、珍珠岩5g、8g步骤(1)所制木浆纤维和22g电石渣按照比例混合制成混合浆料，再加入水继续搅拌混合均匀后得板坯浆料；
(3) 板坯制造：将步骤(2)所得板坯浆料经毛布滤去70~80%水分后，再经8000吨压机压制成板坯，再进行脱模；
(4) 板坯蒸养：将步骤(3)所制板坯于室温下预养10小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得成品仿青石麻面板。所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~80℃，升温速率为5℃/min，保温3小时；80~110℃，升温速率为8℃/min，保温4.5小时；110~150℃，升温速率为10℃/min，保温4小时。
(5) 后处理：将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
比较例1
本实施例的仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿30份、粉煤灰25份、硅酸盐水泥15份、珍珠岩2份、木浆纤维10份和电石渣20份。
制备方法与实施例1相同，不同的是步骤(1)木浆纤维按照如下方法制备：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋或废旧纸箱进行粉碎、碎磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中加入氢氧化钠，调节浆料PH为9，再经打浆制得所述木浆纤维。
比较例2
本实施例的仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿30份、粉煤灰25份、硅酸盐水泥15份、珍珠岩2份、木浆纤维10份和电石渣20份。
制备方法与实施例1相同，不同的是步骤(4)中所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~150℃，升温速率为8℃/min，保温12小时。
将实施例1~3和比较例1~2所制仿青石麻面板经江西省建材产品质量监督检验站检测，检测结果见表1：
表1：
从表1的检测结果中可以看出，采用程序升温的方法蒸养有利于充分消除仿青石麻面板内部应力，提高产品抗折强度，降低开裂率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.采用瓷土尾矿和粉煤灰制备的仿青石麻面板，其特征在于，所述仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿25~35份、粉煤灰20~25份、硅酸盐水泥10~20份、珍珠岩2~5份、木浆纤维8~15份和电石渣20~25份；
所述木浆纤维的制备方法为：
将废旧牛皮纸袋和/或废旧纸箱和/或废包装纸进行粉碎、碎磨后于-15 ~ -20℃冷却20~40分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料pH为8~9，再经打浆制得所述木浆纤维；
所述仿青石麻面板的蒸养工艺为：
将仿青石麻面板的板坯于室温下预养8~10小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得初成品；将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
2.如权利要求1所述的仿青石麻面板，其特征在于，所述仿青石麻面板包括如下组分：瓷土尾矿30份、粉煤灰25份、硅酸盐水泥15份、珍珠岩2份、木浆纤维10份和电石渣20份。
3.如权利要求1所述的仿青石麻面板，其特征在于，所述木浆纤维的长度为8~12mm。
4.一种制备权利要求1~3任意一项所述的仿青石麻面板的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1) 木浆纤维制备：将废旧牛皮纸袋和/或废旧纸箱和/或废包装纸进行粉碎、碎磨后于-15 ~ -20℃冷却20~40分钟后，再经研磨、疏解去除粗纤维，再向所得浆料中通入氨气，调节浆料pH为8~9，再经打浆制得所述木浆纤维；
(2) 板坯料浆的制备：将瓷土尾矿、粉煤灰、硅酸盐水泥、珍珠岩、步骤(1)所制木浆纤维和电石渣按照比例混合制成混合浆料，再加入水继续搅拌混合均匀后得板坯浆料；
(3) 板坯制造：将步骤(2)所得板坯浆料经毛布滤去70~80%水分后，再经7000~8000吨压机压制成板坯，再进行脱模；
(4) 板坯蒸养：将步骤(3)所制板坯于室温下预养8~10小时后，将其置于蒸养釜中蒸养，再经干燥脱水，磨边倒角获得初成品；
(5) 后处理：将初成品经正面砂光处理、反面抛光处理，去掉表面的水泥浆纹路，再经表面吸尘、防水剂防水处理得成品。
5.如权利要求4所述的仿青石麻面板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的瓷土尾矿、粉煤灰、硅酸盐水泥、珍珠岩、步骤(1)所制木浆纤维和电石渣的质量比为25~35：20~25：10~20：2~5：8~15：20~25。
6.如权利要求4所述的仿青石麻面板的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的蒸养具体工艺参数为常压下，50~80℃，升温速率为5℃/min，保温3小时；80~110℃，升温速率为8℃/min，保温4~5小时；110~150℃，升温速率为10℃/min，保温2~4小时。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Imitation bluestone hemp panel prepared by porcelain clay tailings and fly ash and its preparation method Effective date of registration: 20220318 Granted publication date: 20210511 Pledgee: Leping sub branch of Jingdezhen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGXI YUANYANG WEILI INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002816 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220809 Granted publication date: 20210511 Pledgee: Leping sub branch of Jingdezhen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGXI YUANYANG WEILI INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002816 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Imitation bluestone hemp panel prepared by using porcelain clay tailings and fly ash and preparation method thereof Effective date of registration: 20220909 Granted publication date: 20210511 Pledgee: Leping sub branch of Jingdezhen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGXI YUANYANG WEILI INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022980014907 |