CN113213963A - 一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料及其制备方法，其原料由基料和辅料组成，基料组成为建筑废弃物60～80wt％、矿物原料铝矾土5～30wt％、工业原料氢氧化铝5～30wt％、添加剂氟化铝3wt％，辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠20～40wt％、PVA粘结剂5～9wt％。本发明所制备的材料具有轻质、高强、抗热震性能好，制备工艺简单，原料易得，成本低廉，有利于实现产业化，本发明充分利用了建筑废弃物及电厂固体废弃物，大大降低了优质矿物原料的使用，不仅可以替代正日益枯竭的高岭土类瓷质原料，还对环境的保护起到了促进作用，有效地节约了资源。因此本发明具有较大的经济和社会价值。

Description

一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体地说，是一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料及其制备方法。
背景技术
轻质耐火材料指的是一类具有较高孔隙率、较小的体积密度、热绝缘性能优良、耐压强度较好的材料。因其具有较高的孔隙率、较小的体积密度，因而该类材料具有轻质化的特征，并伴有一定的高温力学性能和良好的尺寸稳定性，在节能降耗方面占据着不可替代的位置。因而被广泛的应用在高温设备的保温层、冶金等领域。
随着我国工业化程度的不断推进，产能的日益增加，资源的消耗急剧提升，再加上近年来城镇化建设力度的空前高涨，一些行业的工业废弃物及建筑废弃物也不断增多。这类固体废弃物的排放与堆集对人类的居住环境以及生态产生了严重的危害，因而，如何加强对其高附加值的综合化资源利用，迫在眉睫。
利用工业废渣来研究制备轻质耐火材料已有相关报道，其主要集中在以下几个方面：1、硅质工业废渣，主要包括粉煤灰、煤矸石等，2、碱质工业废渣，如铬渣、镁渣、钙渣以及一些废弃的石膏模具等，3、铝质工业废渣，包括铝厂废渣、工业污泥等。研究者们往往结合利用发泡工艺、注浆成型、半干压成型、或燃物尽法等工艺来获得孔隙率较高的轻质材料。然而，利用建筑废弃物作为主体原料来制备轻质耐火材料的报道还较为少见。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用建筑废弃物和燃煤发电厂的固体废弃物来制备的轻质耐火材料，该材料具有体积密度小、耐压性能好、抗热震性能稳定等特点，以充分利用建筑废弃物和燃煤发电厂的固体废弃物为目标来制备轻质的耐火材料，充分体现了变废为宝的理念，使原材料得到了充分的应用，既保护了环境，又促进了固体废弃物的资源化利用，具有积极的意义。
本发明的再一目的是，提供一种利用建筑废弃物制备轻质耐火材料的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，由以下重量份的原料制成：基料60～80份、辅料20～40份以及PVA粘结剂5～9份；基料组成为建筑废弃物60～80份、矿物原料铝矾土5～30份、工业原料氢氧化铝5～30份、添加剂氟化铝3份；辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠，所述的不同颗粒级配不同质量配比是指由40～80目粉煤灰空心珠、80～120目粉煤灰空心珠、120～160目粉煤灰空心珠中的任意两种或三种按照不同质量配比混合。
优选的，所述粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1或1:6:3或2:3:5或6:2:2比例混合。
优选的，所述粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合。
优选的，所述基料用量为70～80份、辅料用量为20～30份。
优选的，所述基料用量为70份、辅料用量为30份。
优选的，基料组成为建筑废弃物60份、矿物原料铝矾土30份、工业原料氢氧化铝10份、添加剂氟化铝3份。
优选的，由以下重量份的原料制成：基料70份、辅料30份以及PVA粘结剂7份；基料组成为建筑废弃物70份、铝矾土5份、氢氧化铝25份、氟化铝3份；辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠，所述不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠是由(40-80目)：(80-120目)：(120-160目)煤灰空心珠按照质量比2:3:5的比例混合而成。
本发明所述材料的物相组成以莫来石为主晶相，制备材料的体积密度为1.22～1.88g/cm3，气孔率为50.2％～66.7％，耐压强度为11.4～26.4Mpa。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
如上任一所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料的制备方法，包括以下步骤：按照配比取原料，所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
本发明优点在于：
本发明所制备的材料具有轻质、高强、抗热震性能好，制备工艺简单，原料易得，成本低廉，有利于实现产业化，本发明充分利用了建筑废弃物及电厂固体废弃物，大大降低了优质矿物原料的使用，不仅可以替代正日益枯竭的高岭土类瓷质原料，还对环境的保护起到了促进作用，有效地节约了资源。因此本发明具有较大的经济和社会价值。
本研究利用建筑废弃物复合氢氧化铝、铝矾土、氟化铝原位合成莫来石晶须骨架，引入不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠来引入闭口气孔，从而在一定程度上堵塞合成的莫来石晶须之间的部分开口或贯通气孔，在增加闭口气孔率的同时有效的增强基体材料，闭气孔的粉煤灰空心珠有利于材料的耐火性能提升。
附图说明
附图1是本发明实施例八所制得的轻质耐火材料物相分析衍射图。
附图2是本发明实施例八所制得的轻质耐火材料扫描照片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件，以下实施例所指含量均为重量百分含量。
本发明提出利用建筑废弃物制备轻质耐火材料及其制造方法，其原料组成为：基料60～80wt％、辅料20～40wt％以及PVA粘结剂5～9wt％；其中基料组成为建筑废弃物60～80wt％、矿物原料铝矾土5～30wt％、工业原料氢氧化铝5～30wt％、添加剂氟化铝3wt％；辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1或1:6:3或2:3:5或6:2:2比例混合。
上述利用建筑废弃物制备轻质耐火材料及其制造方法如下，所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
建筑废弃物与粉煤灰空心珠的化学组成如下表所示：
名称 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> CaO MgO Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O 烧失
建筑废弃物(wt％) 60.04 15.67 6.19 0.74 6.55 1.31 0.38 2.53 6.00
粉煤灰空心珠(wt％) 59.53 31.30 3.21 1.23 1.08 0.9 0.47 1.31 0.64
实施例1利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(一)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六60、辅料一40、PVA溶液9；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料一的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例2利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(二)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六70、辅料一30、PVA溶液7；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料一的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例3利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(三)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六80、辅料一20、PVA溶液5；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料一的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例4利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(四)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六60、辅料二40、PVA溶液9；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料二的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:6:3的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例5利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(五)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六70、辅料二30、PVA溶液7；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料二的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:6:3的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例6利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(六)
按照表1-4的配比配备料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六80、辅料二20、PVA溶液5；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料二的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:6:3的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例7利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(七)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六60、辅料三40、PVA溶液9；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例8利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(八)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六70、辅料三30、PVA溶液7；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例9利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(九)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六80、辅料三20、PVA溶液5；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例10利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六60、辅料四40、PVA溶液9；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料四的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝6:2:2的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例11利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十一)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六70、辅料四30、PVA溶液7；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料四的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝6:2:2的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例12利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十二)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料六80、辅料四20、PVA溶液5；基料六的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料四的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝6:2:2的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例13利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十三)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料一70、辅料三30、PVA溶液7；基料一的组成为建筑废弃物60、铝矾土30、氢氧化铝10、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例14利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十四)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料二70、辅料三30、PVA溶液7；基料二的组成为建筑废弃物60、铝矾土20、氢氧化铝20、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例15利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十五)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料三70、辅料三30、PVA溶液7；基料三的组成为建筑废弃物60、铝矾土10、氢氧化铝30、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例16利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十六)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料四70、辅料三30、PVA溶液7；基料四的组成为建筑废弃物70、铝矾土25、氢氧化铝5、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例17利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十七)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料五70、辅料三30、PVA溶液7；基料五的组成为建筑废弃物70、铝矾土15、氢氧化铝15、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例18利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十八)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料七70、辅料三30、PVA溶液7；基料七的组成为建筑废弃物80、铝矾土15、氢氧化铝5、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例19利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(十九)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料八70、辅料三30、PVA溶液7；基料八的组成为建筑废弃物80、铝矾土10、氢氧化铝10、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
实施例20利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料(二十)
按照表1-4的配比配料，由以下原料配方按照重量比组成：基料九70、辅料三30、PVA溶液7；基料九的组成为建筑废弃物80、铝矾土5、氢氧化铝15、氟化铝3；辅料三的组成为不同级配不同质量配比粉煤灰空心珠，粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合而成，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠，所述80-120目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
对比例1
由以下原料配方按照重量比组成：基料70、辅料30、PVA溶液7；基料的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料选取的煤灰空心珠全部为40-80目，所述40-80目是指能全部通过40目筛网但不能通过80目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
对比例2
由以下原料配方按照重量比组成：基料70、辅料30、PVA溶液7；基料的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料选取的煤灰空心珠全部为80-120目，所述80-1200目是指能全部通过80目筛网但不能通过120目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
对比例3
由以下原料配方按照重量比组成：基料70、辅料30、PVA溶液7；基料的组成为建筑废弃物70、铝矾土5、氢氧化铝25、氟化铝3；辅料选取的煤灰空心珠全部为120-160目，所述120-160目是指能全部通过120目筛网但不能通过160目筛网的煤灰空心珠。
制备方法如下：所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
本发明各实施例的原料组成及制备工艺参数如表1、表2、表3与表4所示。
表1基料中各原料的质量配比
Figure BDA0003134749210000121
表2各辅料中不同颗粒级配粉煤灰空心珠质量比
Figure BDA0003134749210000131
表3各实施例中各原料的质量配比
Figure BDA0003134749210000132
表4各实施例中各原料的质量配比
Figure BDA0003134749210000141
性能测试及结果
根据上述实施例制得的样品，按标准进行性能测试。
本发明实施例所制得的轻质耐火材料以莫来石为主晶相，采用西安力创计量仪器公司生产的WOW-10微机控制电力万能试验机测试材料的耐压强度，利用阿基米德排水法测试材料的体积密度和气孔率，测试结果如表5所示。
表5各实施例中样品的性能
Figure BDA0003134749210000151
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基料60～80份、辅料20～40份以及PVA粘结剂5～9份；基料组成为建筑废弃物60～80份、矿物原料铝矾土5～30份、工业原料氢氧化铝5～30份、添加剂氟化铝3份；辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠，所述的不同颗粒级配不同质量配比是指由40～80目粉煤灰空心珠、80～120目粉煤灰空心珠、120～160目粉煤灰空心珠中的任意两种或三种按照不同质量配比混合。
2.根据权利要求1所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，所述粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝1:1:1或1:6:3或2:3:5或6:2:2比例混合。
3.根据权利要求2所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，所述粉煤灰空心珠按照质量比(40～80目)：(80～120目)：(120～160目)＝2:3:5的比例混合。
4.根据权利要求1所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，所述基料用量为70～80份、辅料用量为20～30份。
5.根据权利要求4所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，所述基料用量为70份、辅料用量为30份。
6.根据权利要求1所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，基料组成为建筑废弃物60份、矿物原料铝矾土30份、工业原料氢氧化铝10份、添加剂氟化铝3份。
7.根据权利要求1所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基料70份、辅料30份以及PVA粘结剂7份；基料组成为建筑废弃物70份、铝矾土5份、氢氧化铝25份、氟化铝3份；辅料为不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠，所述不同颗粒级配不同质量配比的粉煤灰空心珠是由(40-80目)：(80-120目)：(120-160目)煤灰空心珠按照质量比2:3:5的比例混合而成。
8.根据权利要求1所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料，其特征在于，制备材料的体积密度为1.22～1.88g/cm3，气孔率为50.2％～66.7％，耐压强度为11.4～26.4Mpa。
9.权利要求1-8任一所述利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比取原料，所述基料经配料、干法球磨30min、过200目筛网得基料，再向基料中添加辅料粉煤灰空心珠，搅拌均匀后添加PVA粘结剂，采用半干压成型得到坯体，所得坯体在1150～1200℃温度下煅烧，保温120min，即可获得轻质耐火材料。
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