CN112209734A - 一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，包括如下步骤将工业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等进行干燥和筛分处理，按照重量比将各种固体废弃物按照配比球磨混合，利用喷雾塔进行喷雾造粒，得到粒料原料，将喷粉造粒的发泡陶瓷原料均匀的布洒于棚板之上，将S4中布洒于棚板之上的发泡陶瓷原料置于窑炉中烧制，烧制温度为1120℃‑1190℃，烧成时间为5‑6小时，然后逐渐降温至≤100℃出窑，烧制完成的发泡陶瓷板材，切割成形分级包装入库，本发明解决了完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷的问题，为工业固体废弃物的处理和利用提供了新方案，降低了生产成本，节能减排。

Description

一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法
技术领域
本发明涉及发泡陶瓷技术领域，具体为一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法。
背景技术
工业固体废弃物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，又称为工业废渣或工业垃圾。利用工业固体废弃物为原料生产发泡陶瓷材料，有助于实现工业废弃物综合利用，促进节能减排，同时可降低企业成本。发泡陶瓷材料主要应用于隔墙板等保温材料，有助于降低能耗，应用前景广阔。
目前发泡陶瓷主要的生产方法是添加发泡剂以及各种矿物原料，生产成本较高。因此我们对此做出改进，提出一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，包括如下步骤：
S1、将工业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等进行干燥和筛分处理；
S2、按照重量比将各种固体废弃物按照配比球磨混合；
S3、利用喷雾塔进行喷雾造粒，得到粒料原料；
S4、将喷粉造粒的发泡陶瓷原料均匀的布洒于棚板之上；
S5、将S4中布洒于棚板之上的发泡陶瓷原料置于窑炉中烧制，烧制温度为1120℃-1190℃，烧成时间为5-6小时，然后逐渐降温至≤100℃出窑；
S6、烧制完成的发泡陶瓷板材，切割成形分级包装入库。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中抛光渣中本身含有的少量碳化硅作为发泡剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中制取发泡陶瓷的各种固体废弃物的重量百分比为：20-70％粉煤灰、10-30％的煤矸石、10-50％铁尾矿、20-50％抛光渣的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，所述粉煤灰的化学组分(质量百分比)：SiO240-70％，Al2O3 15-30％，CaO 3-16％，K2O 1-3％， Na2O 0.4-3％，Fe2O3 3-6％，MgO 2-6％，TiO21.0-1.6％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述煤矸石的化学组分(质量百分比)：SiO240-65％，Al2O3 16-36％，CaO 1-3％，K2O 1-1.5％， Na2O 0.8-1.5％，Fe2O3 3-14％，MgO0.5-2％，TiO21.0-4％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述尾矿的化学组分(质量百分比)：SiO2 60-70％，Al2O3 5-15％，CaO 2-4％，K2O 0.6-1％， Na2O 0.6-1％，Fe2O3 0.8-20％，MgO 2-4％，TiO20.1-0.5％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抛光渣的化学组分(质量百分比)：SiO265-75％，Al2O3 16-20％，CaO 2-6％，K2O 1-3％， Na2O 2-4％，Fe2O3 0.3-0.6％，MgO 2-3％，TiO20.1-0.5％。
本发明的有益效果是：该种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，原料使用且仅使用固体废弃物，如粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等，不使用其他的工业原料，利用工业固体废弃物，为工业固体废弃物提供了新的解决方案，提高了其利用率，有效解决了工业固体废弃物随意堆放导致的环境污染和危害人类健康等问题，可实现巨大的社会效益和经济效益，完全使用工业固体废弃物，降低了生产成本，同时保证了发泡陶瓷的保温性能，同时发泡剂来自于抛光渣形成过程中自然磨损产生的碳化硅，也就是完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷，为工业固体废弃物的处理和利用提供了新方案，降低了生产成本，节能减排。
具体实施方式
以下是对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，包括如下步骤：S1、将工业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等进行干燥和筛分处理；S2、按照重量比将各种固体废弃物按照配比球磨混合；S3、利用喷雾塔进行喷雾造粒，得到粒料原料；S4、将喷粉造粒的发泡陶瓷原料均匀的布洒于棚板之上；S5、将S4中布洒于棚板之上的发泡陶瓷原料置于窑炉中烧制，烧制温度为1120℃ -1190℃，烧成时间为5-6小时，然后逐渐降温至≤100℃出窑；S6、烧制完成的发泡陶瓷板材，切割成形分级包装入库。
其中，步骤S1中抛光渣中本身含有的少量碳化硅作为发泡剂。
其中，步骤S2中制取发泡陶瓷的各种固体废弃物的重量百分比为：20-70％粉煤灰、10-30％的煤矸石、10-50％铁尾矿、20-50％抛光渣的混合物。
其中，粉煤灰的化学组分(质量百分比)：SiO240-70％，Al2O3 15-30％，CaO 3-16％，K2O 1-3％，Na2O 0.4-3％，Fe2O3 3-6％，MgO 2-6％，TiO21.0-1.6％。
其中，煤矸石的化学组分(质量百分比)：SiO2 40-65％，Al2O3 16-36％，CaO 1-3％，K2O 1-1.5％，Na2O 0.8-1.5％，Fe2O3 3-14％， MgO 0.5-2％，TiO21.0-4％。
其中，尾矿的化学组分(质量百分比)：SiO2 60-70％，Al2O3 5-15％，CaO 2-4％，K2O 0.6-1％，Na2O 0.6-1％，Fe2O3 0.8-20％， MgO 2-4％，TiO20.1-0.5％。
其中，抛光渣的化学组分(质量百分比)：SiO2 65-75％，Al2O3 16-20％，CaO 2-6％，K2O 1-3％，Na2O 2-4％，Fe2O3 0.3-0.6％，MgO 2-3％，TiO20.1-0.5％。
实施例：
首先按重量比：粉煤灰30％，煤矸石15％，尾矿20％，抛光渣35％，进行混合形成混合物，将混合物投入球磨机湿磨，达到所需粒度后，利用喷雾塔进行喷雾造粒，得到粒料原料，将制取的粒料原料，按一定的厚度均匀的布于硼板上，然后进行烧制，烧制温度为1120℃-1190℃，烧成时间为5-6小时，逐步降至常温，完成烧成，整个过程中，采用抛光渣中本身含有的少量碳化硅作为发泡剂。
采用的工业固体废弃物粉煤灰是指某发电厂的粉煤灰，其化学组分为：SiO255％，Al2O3 21％，CaO 7％，K2O 1％，Na2O 1％， Fe2O3 6％，MgO 2％，TiO2 1％；采用工业固体废弃物煤矸石是指某地区的煤矸石，其化学组分为：SiO2 60％，Al2O3 20％，CaO 2％，K2O 1.1％，Na2O 0.9％，Fe2O3 14％，MgO 2％，TiO2 0.4％；采用工业固体废弃物尾矿是指某地区的铁尾矿，起化学组分为：SiO2 65％，Al2O3 8％，CaO 6％，K2O 1％，Na2O 0.6％，Fe2O3 17％， MgO 3％，TiO2 0.2％；采用工业固体废弃物抛光渣是指内某地区的抛光渣，其化学组成为：SiO2 68％，Al2O3 20％，CaO 3％，K2O 1.5％，Na2O 3％，Fe2O3 0.6％，MgO3％，TiO2 0.4％。
整个加工过程中中所用的工业固体废弃物包括：粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣。工业固体废弃物的堆放不仅会占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且血多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。粉状的工业废物，随风飞扬，污染大气，有的还散发臭气和毒气。有的废物甚至淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人身健康。而目前对工业固体废弃物的利用甚少，其利用绝大多数用来制作水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、铸石等低附加值的建筑材料，由于附加值极低，无法产生巨大的社会效益和经济效益，行业发展非常缓慢。
有效解决工业固体废弃物的综合利用提出了可行的解决方案，使用工业固体废弃物，为工业固体废弃物提供了新的解决方案，提高了其利用率，有效解决了工业固体废弃物随意堆放导致的环境污染和危害人类健康等问题，可实现巨大的社会效益和经济效益；完全使用工业固体废弃物，降低了生产成本，同时保证了发泡陶瓷的保温性能。
综上所述，本发明解决了完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷的问题，为工业固体废弃物的处理和利用提供了新方案，降低了生产成本，节能减排。
上述实施例只是本发明所提供的基于工业固体废弃物粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等的发泡陶瓷的制备方法技术领域内的一种实现形式，根据本发明提供的方案的其他变形、增加或者减少其中的成分或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的其他领域，均属于本发明的技术范围。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将工业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、尾矿、抛光渣等进行干燥和筛分处理；
S2、按照重量比将各种固体废弃物按照配比球磨混合；
S3、利用喷雾塔进行喷雾造粒，得到粒料原料；
S4、将喷粉造粒的发泡陶瓷原料均匀的布洒于棚板之上；
S5、将S4中布洒于棚板之上的发泡陶瓷原料置于窑炉中烧制，烧制温度为1120℃-1190℃，烧成时间为5-6小时，然后逐渐降温至≤100℃出窑；
S6、烧制完成的发泡陶瓷板材，切割成形分级包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中抛光渣中本身含有的少量碳化硅作为发泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤S2中制取发泡陶瓷的各种固体废弃物的重量百分比为：20-70%粉煤灰、10 -30%的煤矸石、10-50%铁尾矿、20-50%抛光渣的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述粉煤灰的化学组分（质量百分比）：SiO240-70% ，Al2O3 15-30% ，CaO 3-16%，K2O 1-3%，Na2O 0.4-3%，Fe2O3 3-6% ，MgO 2-6%， TiO2 1.0-1.6%。
5.根据权利要求书3所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述煤矸石的化学组分（质量百分比）： SiO2 40-65% ，Al2O3 16-36% ，CaO1-3%，K2O 1-1.5%，Na2O 0.8-1.5%，Fe2O3 3-14% ，MgO 0.5-2%， TiO2 1.0-4%。
6.根据权利要求书3所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述尾矿的化学组分（质量百分比）： SiO2 60-70% ，Al2O3 5-15% ，CaO 2-4%，K2O 0.6-1%，Na2O 0.6-1%，Fe2O3 0.8-20% ，MgO 2-4%， TiO20.1-0.5%。
7.根据权利要求书3所述的一种完全利用工业固体废弃物制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于，所述抛光渣的化学组分（质量百分比）： SiO2 65-75% ，Al2O3 16-20% ，CaO2-6%，K2O 1-3%，Na2O 2-4%，Fe2O3 0.3-0.6% ，MgO 2-3%， TiO20.1-0.5%。
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