CN109160798A - 一种环保硅酸钙板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保硅酸钙板，选用电石泥为钙质材料和矿渣粉为硅质材料制备硅酸钙板，添加生石灰处理的磷石膏进行硅酸钙板增强；而选用的电石泥、矿渣粉、磷石膏等都是工业生产废渣，使用这些材料制备硅酸钙板，能够减少其对环境的污染，从而起到环保的作用；其中生石灰能够中和磷石膏，使磷石膏中的有害杂质转化为惰性物质，避免了磷石膏中的杂质对成型后的硅酸钙板的强度造成影响，而经过生石灰中和的磷石膏能够与原料反应形成的水泥水化物生成一定量的钙矾石，这些生成的钙矾石能与水化硅酸钙一起形成支撑网络结构，以及减少了成型后的硅酸钙板中的空隙，起到了增强的作用。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种环保硅酸钙板及其制备方法。
背景技术
硅酸钙板是以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以硅质-钙质材料为主体胶结材料，经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应，形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。是一种具有优良性能的新型建筑和工业用板材，其产品防火，防潮，隔音，防虫蛀，耐久性较好，是吊顶，隔断的理想装饰板材。因其强度高、重量轻，并具有良好的可加工性能和不燃性，所以广泛地使用于船舶的隔舱板，吊顶和建筑非承重的墙体，以及有防火要求的其他场所。硅酸钙板作为新型绿色环保建材，被大量应用于吊顶天花和隔墙、装修、家具衬板、广告牌衬板、船舶隔仓板、仓库棚板、网络地板等。目前的硅酸钙板主要以水泥、石灰、石英粉等为基体材料，并配以一定的增强纤维，经抄取或流浆成型、加压、高温蒸养等一系列工序制得，是我国最近几年大力推广的新型板材。我国为工业生产大国，每年工业产生的废渣为几百亿吨，而这些固废常年累积，占用大量土地并严重污染了环境。目前，这些工业固废在建筑材料方面的应用主要是作为混凝土掺合料，利用方式较单一，没有得到高附加值的利用。而其中好多工业生产废渣含有大量的硅、钙物质，能够满足硅酸钙板的制板要求，我们可以利用这些工业生产废渣来制备硅酸钙板，减少环境污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用工业生产废渣制备硅酸钙板，能够减少环境污染，起到环保的作用。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥180-220份、矿渣粉160-200份、磷石膏40-60份、钼尾矿30-46份、电解锰渣26-36份、碳铬渣25-35份、生石灰24-32份、硅钙渣16-28份、羧甲基纤维素15-25份、羟乙基丙烯酸12-20份、烷基磺酸钠10-16份、硅酮酰胺7-13份、木质素磺酸钠7-9份、聚硅酸硫酸铁5-7份和十二烷基硫酸钠5-7份。
进一步的，所述环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥220份、矿渣粉160份、磷石膏40份、钼尾矿30份、电解锰渣26份、碳铬渣25份、生石灰24份、硅钙渣16份、羧甲基纤维素15份、羟乙基丙烯酸12份、烷基磺酸钠10份、硅酮酰胺7份、木质素磺酸钠7份、聚硅酸硫酸铁5份和十二烷基硫酸钠5份。
进一步的，所述环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥180份、矿渣粉200份、磷石膏60份、钼尾矿46份、电解锰渣36份、碳铬渣35份、生石灰32份、硅钙渣28份、羧甲基纤维素25份、羟乙基丙烯酸20份、烷基磺酸钠16份、硅酮酰胺13份、木质素磺酸钠9份、聚硅酸硫酸铁7份和十二烷基硫酸钠7份。
进一步的，所述环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥200份、矿渣粉160-200份、磷石膏50份、钼尾矿38份、电解锰渣31份、碳铬渣30份、生石灰28份、硅钙渣22份、羧甲基纤维素20份、羟乙基丙烯酸16份、烷基磺酸钠13份、硅酮酰胺10份、木质素磺酸钠8份、聚硅酸硫酸铁6份和十二烷基硫酸钠6份。
本发明的有益效果：选用电石泥为钙质材料和矿渣粉为硅质材料制备硅酸钙板，添加生石灰处理的磷石膏进行硅酸钙板增强；而选用的电石泥、矿渣粉、磷石膏等都是工业生产废渣，使用这些材料制备硅酸钙板，能够减少其对环境的污染，从而起到环保的作用；其中生石灰能够中和磷石膏，使磷石膏中的有害杂质转化为惰性物质，避免了磷石膏中的杂质对成型后的硅酸钙板的强度造成影响，而经过生石灰中和的磷石膏能够与原料反应形成的水泥水化物生成一定量的钙矾石，这些生成的钙矾石能与水化硅酸钙一起形成支撑网络结构，以及减少了成型后的硅酸钙板中的空隙，起到了增强的作用。
具体实施方法
实施例1
一种环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥220份、矿渣粉160份、磷石膏40份、钼尾矿30份、电解锰渣26份、碳铬渣25份、生石灰24份、硅钙渣16份、羧甲基纤维素15份、羟乙基丙烯酸12份、烷基磺酸钠10份、硅酮酰胺7份、木质素磺酸钠7份、聚硅酸硫酸铁5份和十二烷基硫酸钠5份。
一种环保硅酸钙板的制备方法，包括以下步骤：
1)取磷石膏40份和生石灰24份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为700rpm，球磨时间为30min，然后将球磨成的粉末放进容器内加入60℃的水，并使水没过粉末，搅拌混合，最后放进放进脱水机内进行真空脱水处理，制得处理料，备用；
2)取钼尾矿30份、电解锰渣26份和硅钙渣16份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为500rpm，球磨时间为5h，然后将球磨成的粉末放进容器内密封抽真空，并进行加热处理，加热温度为140℃，加热时间为26min，制得真空加热料，备用；
3)取碳铬渣25份和羧甲基纤维素15份，先将碳铬渣放进球磨机内进行球磨，控制球磨机的球磨速度为600rpm，球磨时间为20min，然后将球磨好的碳铬渣与羧甲基纤维素一起放进高速搅拌机内进行搅拌，搅拌速度为1300rpm，时间为46min，然后进行烘烤，烘烤初始温度为80℃，时间为5min，之后将温度提升至130℃，烘烤时间为40min，制得烘烤改性料；
4)取电石泥220份和矿渣粉160份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为900rpm，球磨时间为5h，然后将球磨好的粉末料进行煅烧处理，并控制煅烧温度为160℃，煅烧时间为4h，制得煅烧粉末料，备用；
5)将步骤1)制得处理料、步骤2)制得真空加热料、步骤3)制得烘烤改性料和步骤4)制得煅烧粉末料放进容器内，然后加入70℃的水进行搅拌混合调浆，控制搅拌速度为120rpm，时间为60min，搅拌完成后，进行加温加压处理，控制初始加热温度为130℃，压力为1.6MPa，处理时间为16min，然后将温度提升到160℃，制得加温加压混合料，备用；
6)取羟乙基丙烯酸12份、烷基磺酸钠10份、硅酮酰胺7份、木质素磺酸钠7份、聚硅酸硫酸铁5份和十二烷基硫酸钠5份，放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为1300rpm，时间为19min，然后放进容器内密封，并使用水浴进行加热处理，水浴温度为85℃，加热时间为25min，制得水浴加热料，备用；
7)将步骤6)制得水浴加热料放进步骤5)制得加温加压混合料的容器内，然后进行搅拌混合，控制搅拌速度为75rpm，时间为50min，之后再使用140℃的温度和2.2MPa的压力进行加温加压处理，处理时间为5h，最后进行压制成型干燥处理，即得。
实施例2
一种环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥180份、矿渣粉200份、磷石膏60份、钼尾矿46份、电解锰渣36份、碳铬渣35份、生石灰32份、硅钙渣28份、羧甲基纤维素25份、羟乙基丙烯酸20份、烷基磺酸钠16份、硅酮酰胺13份、木质素磺酸钠9份、聚硅酸硫酸铁7份和十二烷基硫酸钠7份。
一种环保硅酸钙板的制备方法，包括以下步骤：
1)取磷石膏60份和生石灰32份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为500rpm，球磨时间为20min，然后将球磨成的粉末放进容器内加入50℃的水，并使水没过粉末，搅拌混合，最后放进放进脱水机内进行真空脱水处理，制得处理料，备用；
2)取钼尾矿46份、电解锰渣36份和硅钙渣28份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为300rpm，球磨时间为3h，然后将球磨成的粉末放进容器内密封抽真空，并进行加热处理，加热温度为120℃，加热时间为16min，制得真空加热料，备用；
3)取碳铬渣35份和羧甲基纤维素25份，先将碳铬渣放进球磨机内进行球磨，控制球磨机的球磨速度为400rpm，球磨时间为10min，然后将球磨好的碳铬渣与羧甲基纤维素一起放进高速搅拌机内进行搅拌，搅拌速度为1100rpm，时间为36min，然后进行烘烤，烘烤初始温度为60℃，时间为3min，之后将温度提升至120℃，烘烤时间为30min，制得烘烤改性料；
4)取电石泥180份和矿渣粉200份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为800rpm，球磨时间为3h，然后将球磨好的粉末料进行煅烧处理，并控制煅烧温度为140℃，煅烧时间为2h，制得煅烧粉末料，备用；
5)将步骤1)制得处理料、步骤2)制得真空加热料、步骤3)制得烘烤改性料和步骤4)制得煅烧粉末料放进容器内，然后加入60℃的水进行搅拌混合调浆，控制搅拌速度为100rpm，时间为50min，搅拌完成后，进行加温加压处理，控制初始加热温度为120℃，压力为1.2MPa，处理时间为10min，然后将温度提升到140℃，制得加温加压混合料，备用；
6)取羟乙基丙烯酸20份、烷基磺酸钠16份、硅酮酰胺13份、木质素磺酸钠9份、聚硅酸硫酸铁7份和十二烷基硫酸钠7份，放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为1100rpm，时间为13min，然后放进容器内密封，并使用水浴进行加热处理，水浴温度为75℃，加热时间为15min，制得水浴加热料，备用；
7)将步骤6)制得水浴加热料放进步骤5)制得加温加压混合料的容器内，然后进行搅拌混合，控制搅拌速度为55rpm，时间为30min，之后再使用130℃的温度和1.8MPa的压力进行加温加压处理，处理时间为3h，最后进行压制成型干燥处理，即得。
实施例3
一种环保硅酸钙板，由以下重量份配比的材料制成：电石泥200份、矿渣粉160-200份、磷石膏50份、钼尾矿38份、电解锰渣31份、碳铬渣30份、生石灰28份、硅钙渣22份、羧甲基纤维素20份、羟乙基丙烯酸16份、烷基磺酸钠13份、硅酮酰胺10份、木质素磺酸钠8份、聚硅酸硫酸铁6份和十二烷基硫酸钠6份。
一种环保硅酸钙板的制备方法，包括以下步骤：
1)取磷石膏50份和生石灰28份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为600rpm，球磨时间为25min，然后将球磨成的粉末放进容器内加入55℃的水，并使水没过粉末，搅拌混合，最后放进放进脱水机内进行真空脱水处理，制得处理料，备用；
2)取钼尾矿38份、电解锰渣31份和硅钙渣22份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为400rpm，球磨时间为4h，然后将球磨成的粉末放进容器内密封抽真空，并进行加热处理，加热温度为130℃，加热时间为21min，制得真空加热料，备用；
3)取碳铬渣30份和羧甲基纤维素20份，先将碳铬渣放进球磨机内进行球磨，控制球磨机的球磨速度为500rpm，球磨时间为15min，然后将球磨好的碳铬渣与羧甲基纤维素一起放进高速搅拌机内进行搅拌，搅拌速度为1200rpm，时间为41min，然后进行烘烤，烘烤初始温度为70℃，时间为4min，之后将温度提升至125℃，烘烤时间为35min，制得烘烤改性料；
4)取电石泥200份和矿渣粉180份，放进球磨机内进行球磨，球磨机的球磨速度为850rpm，球磨时间为4h，然后将球磨好的粉末料进行煅烧处理，并控制煅烧温度为150℃，煅烧时间为3h，制得煅烧粉末料，备用；
5)将步骤1)制得处理料、步骤2)制得真空加热料、步骤3)制得烘烤改性料和步骤4)制得煅烧粉末料放进容器内，然后加入65℃的水进行搅拌混合调浆，控制搅拌速度为110rpm，时间为55min，搅拌完成后，进行加温加压处理，控制初始加热温度为125℃，压力为1.4MPa，处理时间为13min，然后将温度提升到150℃，制得加温加压混合料，备用；
6)取羟乙基丙烯酸16份、烷基磺酸钠13份、硅酮酰胺10份、木质素磺酸钠8份、聚硅酸硫酸铁6份和十二烷基硫酸钠6份，放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为1200rpm，时间为16min，然后放进容器内密封，并使用水浴进行加热处理，水浴温度为80℃，加热时间为20min，制得水浴加热料，备用；
7)将步骤6)制得水浴加热料放进步骤5)制得加温加压混合料的容器内，然后进行搅拌混合，控制搅拌速度为65rpm，时间为40min，之后再使用135℃的温度和2.0MPa的压力进行加温加压处理，处理时间为4h，最后进行压制成型干燥处理，即得。
实验例：
实验对象：木质纸纤维增强的硅酸钙板和本发明实施例制备的硅酸钙板。
选取木质纸纤维增强的硅酸钙板为对照组，选取本发明实施例制备的硅酸钙板为实验组。
实验要求，对两组实验对象进行性能测试。
表1为实验对象采用JC/564.1-2008标准测试采集信息所得结果
表1
表2为对实验对象其它性能测试采集信息所得结果
表2
结合表格1和表格2，对比木质纸纤维增强的硅酸钙板和本发明实施例三制备的环保硅酸钙板，可以看出本发明一种环保硅酸钙板不仅能够消耗掉工业废渣而起到环保的作用，还具有良好的力学强度和防火性能，完全满足产生要求标准。
本发明的有益效果：选用电石泥为钙质材料和矿渣粉为硅质材料制备硅酸钙板，添加生石灰处理的磷石膏进行硅酸钙板增强；而选用的电石泥、矿渣粉、磷石膏等都是工业生产废渣，使用这些材料制备硅酸钙板，能够减少其对环境的污染，从而起到环保的作用；其中生石灰能够中和磷石膏，使磷石膏中的有害杂质转化为惰性物质，避免了磷石膏中的杂质对成型后的硅酸钙板的强度造成影响，而经过生石灰中和的磷石膏能够与原料反应形成的水泥水化物生成一定量的钙矾石，这些生成的钙矾石能与水化硅酸钙一起形成支撑网络结构，以及减少了成型后的硅酸钙板中的空隙，起到了增强的作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种环保硅酸钙板，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：电石泥180-220份、矿渣粉160-200份、磷石膏40-60份、钼尾矿30-46份、电解锰渣26-36份、碳铬渣25-35份、生石灰24-32份、硅钙渣16-28份、羧甲基纤维素15-25份、羟乙基丙烯酸12-20份、烷基磺酸钠10-16份、硅酮酰胺7-13份、木质素磺酸钠7-9份、聚硅酸硫酸铁5-7份和十二烷基硫酸钠5-7份。
2.如权利要求1所述一种环保硅酸钙板，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：电石泥220份、矿渣粉160份、磷石膏40份、钼尾矿30份、电解锰渣26份、碳铬渣25份、生石灰24份、硅钙渣16份、羧甲基纤维素15份、羟乙基丙烯酸12份、烷基磺酸钠10份、硅酮酰胺7份、木质素磺酸钠7份、聚硅酸硫酸铁5份和十二烷基硫酸钠5份。
3.如权利要求1所述一种环保硅酸钙板，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：电石泥180份、矿渣粉200份、磷石膏60份、钼尾矿46份、电解锰渣36份、碳铬渣35份、生石灰32份、硅钙渣28份、羧甲基纤维素25份、羟乙基丙烯酸20份、烷基磺酸钠16份、硅酮酰胺13份、木质素磺酸钠9份、聚硅酸硫酸铁7份和十二烷基硫酸钠7份。
4.如权利要求1所述一种环保硅酸钙板，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：电石泥200份、矿渣粉160-200份、磷石膏50份、钼尾矿38份、电解锰渣31份、碳铬渣30份、生石灰28份、硅钙渣22份、羧甲基纤维素20份、羟乙基丙烯酸16份、烷基磺酸钠13份、硅酮酰胺10份、木质素磺酸钠8份、聚硅酸硫酸铁6份和十二烷基硫酸钠6份。
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