CN113372091A - 轻质隔热墙体材料的原料组合物和轻质隔热墙体材料及其制备方法 - Google Patents
轻质隔热墙体材料的原料组合物和轻质隔热墙体材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及建筑材料领域，公开了一种轻质隔热墙体材料的原料组合物和轻质隔热墙体材料及其制备方法，其特征在于，该组合物含有气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂，其中，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为8‑20：0.5‑5：0.5‑5：0.5‑3：1。采用本发明的方法制备的轻质隔热墙体材料具有较低的体积密度和导热系数以及较高的显气孔率和耐压强度，有效提高了轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，并且使得轻质隔热墙体材料中气化炉渣的含量达到55重量％以上，显著提高了气化炉渣的利用率，实现了气化炉渣的资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种轻质隔热墙体材料的原料组合物和轻质隔热墙体材料及其制备方法。
背景技术
20世纪末期以来居高不下的原油价格,大力推动了国内外企业对煤化工技术的研发，特别是由于中国“贫油、少气、多煤”的资源禀赋特点，使新型煤化工技术产业化在中国取得了突破性的进展。相对于传统的煤焦化、煤制电石和煤制合成氨工业，新型煤化工是以煤为原料，经化学加工使其转化成燃料和化学品的过程工业。煤化工技术主要包括煤的气化、合成气的加工和以甲醇为原料的下游产品生产。其中煤气化技术是新型煤化工行业发展的基础和关键，在一个具体项目中起龙头作用。与石油相比，煤有更加非均质化的特点，以及煤气化过程具有以固相为主及气固液三相共存的特点。
煤气化领域应用最为广泛的是多喷嘴水煤浆气化技术和粉煤加压气化技术。
水煤浆气化技术要求煤的成浆性较好，与水煤浆气化相比，粉煤气化技术的煤种适应性更广。气化技术是一种单喷嘴下喷式煤粉加压气流床气化技术。针对不同用户需求，高温合成气的冷却可分别采用水激冷和废锅回收热量产生高压蒸汽两种冷却方式。气化技术采用干煤粉进料，盘管水冷壁衬里和复合式烧嘴，气化操作温度高，煤种适用性较好，合成气直接采用水激冷，流程简单且投资少。目前神华宁煤50万吨/年煤制烯烃项目5台气化炉已于2010年10月建成投产；山西兰花集团52万吨尿素联产10万吨甲醇项目、神华宁煤集团400万吨煤炭间接液化项目、中电投伊犁60亿立方米煤制天然气项目均采用气化炉，合计达34台。上述气化炉均为SFG-500型，单炉投煤量2000吨/天。按照灰含量为10％计算，每天产生数万吨的废渣(气化炉渣)。这些废弃堆存的气化炉渣占用了大量的土地，花费了巨额的建设资金，不仅浪费了许多宝贵资源，而且还对周边的水环境、大气环境以及农田造成严重的安全隐患，如果管理不善甚至会造成各种事故的发生。因此，充分利用这些气化炉渣资源就具有非常重要的意义，资源化、减量化是解决气化炉渣问题的根本方法。
目前对气化炉渣的利用研究，主要为用作建筑材料原料，在用于制造建筑材料方面，主要采用的方法是制备烧结砖等，但是这种制备建筑材料方法的工艺比较复杂，生产周期长，性价比较低，产品销售半径小，不利于大规模利用废渣。也有将气化炉渣用于制备轻质隔热墙体材料，但用于制备轻质隔热墙体材料时，为了保证墙体的轻质隔热效果，往往添加量较低(约30重量％)，无法实现大规模的利用，并且制备的墙体的轻质隔热效果和耐压强度也有待提高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的采用气化炉渣制备的墙体材料的轻质隔热效果较差，耐压强度较低，以及气化炉渣利用率低的问题，提供一种轻质隔热墙体材料的原料组合物和轻质隔热墙体材料及其制备方法，该方法能够大量利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料，具有气化炉渣利用率高、制备的轻质隔热墙体材料显气孔率大，体积密度和导热系数小，耐压强度高的优势，同时减轻了环保的压力。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种轻质隔热墙体材料的原料组合物，其特征在于，该组合物含有气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂，其中，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为8-20：0.5-5：0.5-5：0.5-3：1。
本发明第二方面提供第一方面所述的组合物在制备轻质隔热墙体材料中的应用。
本发明第三方面提供一种制备轻质隔热墙体材料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在水存在下，在碱性环境中，将含有第一方面所述的组合物的混合物料注入模具；
(2)将步骤(1)中注入模具中的混合物料进行脱模，然后进行烧成。
本发明第四方面提供第三方面所述的方法制备的轻质隔热墙体材料。
采用本发明的方法制备的轻质隔热墙体材料具有较低的体积密度和导热系数以及较高的显气孔率和耐压强度，有效提高了轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，且本发明的方法中能够大量利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料，其中所用原料中气化炉渣的用量可达到45重量％以上，有效提高了气化炉渣的利用率。尤其是采用本发明优选的技术方案制备的轻质隔热墙体材料的体积密度可达到1000g/cm3以下，导热系数可达到0.18W/(m·K)，显气孔率可达到50％以上，耐压强度可达到12MPa以上，其中所用原料中气化炉渣的用量可达到67重量％。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的发明人通过研究发现，将气化炉渣与粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂以特定的重量比例配合用作轻质隔热墙体材料的原料，不仅可以提高气化炉渣的用量，还能够使得所述轻质隔热墙体材料具有较低的密度和导热系数以及较高的显气孔率和耐压强度，有效提高了轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能。
第一方面，本发明提供了一种轻质隔热墙体材料的原料组合物，该组合物含有气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂，其中，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为8-20：0.5-5：0.5-5：0.5-3：1。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为10-18：1-4：1-4：0.5-2：1，更优选为10-14：1-3：1-3：0.5-1.5：1。
本发明中，轻质隔热墙体材料的原料组合物中，气化炉渣的用量可在45重量％以上，优选为55-76重量％。
本发明中，优选地，所述发泡剂和促凝剂各自以单独保存的形式存在。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣的粒度为10-200目，更优选为20-100目，进一步优选为40-100目。
进一步优选地，粒度为40-100目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的95％以上，更进一步优选为96-98％。
本发明中，所述气化炉渣指的是煤炭气化后剩余的残渣，该气化炉渣中通常含有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O和碳等，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有30-50重量％的碳。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有25-40重量％的SiO2。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有10-15重量％的Al2O3。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有3-8重量％的CaO。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有3-5重量％的Fe2O3。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述气化炉渣含有1-3重量％的K2O。
本发明中，优选地，所述粘土的粒度为40-200目，更优选为60-120目，进一步优选为80-100目。该优选粒度的粘土能够更均匀的分散于所述组合物中，更有利于提高轻质隔热墙体材料成型效果以及防火、隔音效果，能够进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能。
更优选地，粒度为80-100目的粘土的重量占粘土总重量的85％以上，进一步优选为90-95％。
本发明中，对所述粘土的种类没有特别的限制，为了进一步提高轻质隔热墙体材料成型效果以及平整度，优选地，所述粘土选自高岭土、蒙脱石、伊利石和水铝石英中的至少一种，更优选为高岭土。
本发明中，对所述分散剂的种类没有特别的限制，所述组合物作为原料用于制备轻质隔热墙体材料时需要在水的存在下进行混合，为了进一步提高所述混合物的分散效果，优选地，所述分散剂选自三聚磷酸钠、柠檬酸、三硬脂酸甘油酯和六偏磷酸钠中的至少一种，更优选为三聚磷酸钠、柠檬酸和六偏磷酸钠中的至少一种，进一步优选为三聚磷酸钠。
本发明中，对所述发泡剂的种类没有特别的限制，为了进一步提高发泡效果以及获得更高的气孔率，优选地，所述发泡剂选自胺类化合物、偶氮化合物、酰肼类化合物和烷基酸盐类化合物中的至少一种，更优选为烷基酸盐类化合物。
更优选地，所述烷基酸盐类化合物选自十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种，进一步优选为十二烷基磺酸钠。
本发明中，优选地，所述胺类化合物选自N,N-二亚硝基五次甲基四胺、N,N-二甲基-N,N-二亚对苯二甲酰胺中的至少一种。优选地，所述偶氮化合物选自偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸钡中的至少一种。优选地，所述酰肼类化合物选自4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜、4,4-二苯二磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼、1,4-苯二磺酰肼中的至少一种。
本发明中，对所述促凝剂的种类没有特别的限制，为了进一步提高促凝效果以及进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，所述促凝剂选自水泥、硅酸钠和氟硅酸钠中的至少一种，更优选为水泥。进一步优选地，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥中的至少一种；更进一步优选为硅酸盐水泥。
和/或，所述水泥选自标号为32.5、42.4、52.5和62.5水泥中的至少一种。
第二方面，本发明提供了第一方面所述的组合物在制备轻质隔热墙体材料中的应用。
第三方面，本发明提供了一种制备轻质隔热墙体材料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在水存在下，在碱性环境中，将含有第一方面所述的组合物的混合物料注入模具；
(2)将步骤(1)中注入模具中的混合物料进行脱模，然后进行烧成。
本发明中，为了进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能，优选地，步骤(1)中所述混合物料的制备方法包括：(a)将气化炉渣、粘土、分散剂和水混合后调节pH值至9-11，得到浆料；(b)将所得浆料进行球磨分散处理，得到分散均匀的浆料；(c)将所得的分散均匀的浆料与发泡剂混合均匀，得到发泡的悬浮体；(d)将所得发泡的悬浮体与促凝剂混合，得到混合物料。
本发明中，优选地，步骤(a)中所得浆料的粘度为1000-2000mPa·s，更优选为1100-1600mPa·s。采用该优选地浆料粘度更有利于气化炉渣在浆料中的均匀分散，进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能。
本发明中，对所述进行球磨的时间没有特别的限制，为了进一步提高分散的效果，优选地，所述进行球磨的时间为1-5h，更优选为2-3h。
本发明中，对所述进行球磨的操作条件没有特别的限制，为了进一步提高分散的效果，优选地，所述进行球磨的研磨球的粒径为20-200mm。优选地，所述进行球磨的填充率为38％-55％。优选地，所述进行球磨的球磨转速为100-500rpm。优选地，所述进行球磨的温度为60-90℃。可以理解的是，所述球磨在球磨设备中进行，填充率指的是物料(步骤a所得浆料)体积占磨机有效容积的百分数。
本发明中，步骤(1)中所述混合物料的制备过程中，在搅拌条件下进行混合操作。
本发明中，步骤(a)中调节pH值用的物质的种类可以在较宽的范围内进行选择，优选地，步骤(a)中使用氨、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的至少一种调节pH值，更优选为使用氨调节pH值。采用氨调节pH值不引入金属离子且有利于进一步提高轻质隔热墙体材料的气孔率。可以理解的是，所述氨可以以氨水的形式调节pH，本发明对此并没有特别的限制。
本发明中，所述混合物料的固含量可以在较宽的范围进行选择，优选地，所述混合物料的固含量为60-90重量％，更优选为70-80重量％。采用该优选的固含量使得所述混合物料具有更好的流变性，能够进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能。
本发明中，为了进一步提高模具中混合物料的成型效果，优选地，步骤(2)中将注入模具中的混合物料进行脱模之前，先在20-30℃下放置20-30h，优选为22-26h进行第一次干燥。
本发明一种优选地实施方式，步骤(2)中，将脱模后的混合物料进行烧成之前，进行第二次干燥，所述第二次干燥的条件包括：将脱模后的混合物料在20-30℃下干燥1-5d，优选为2-3d，然后在90-120℃下干燥4-12h。采用该优选地实施方式更有利于提高烧成效果，进一步提高轻质隔热墙体材料的轻质隔热效果和耐压性能。
本发明中，为了进一步烧成效果，优选地，所述烧成的条件包括：在含氧气氛，优选为空气气氛中，烧成温度为200-1200℃，烧成时间为12-30h。
更优选地，所述烧成的条件包括：在200-900℃下烧成4-8h，然后升温至900-1200℃烧成8-16h。
更优选地，所述升温的升温速度为3-10℃/min，进一步优选为4-6℃/min。
第四方面，本发明提供了第三方面所述的方法制备的轻质隔热墙体材料。优选地，所述轻质隔热墙体材料的密度为800-1200g/cm3。优选地，所述轻质隔热墙体材料的显气孔率为45-85％。优选地，所述轻质隔热墙体材料的导热系数为0.12-0.26W/(m·K)。优选地，所述轻质隔热墙体材料的耐压强度为8-15MPa。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
体积密度参照《耐火材料颗粒体积密度试验方法》GB-T2999-2016的方法测定；
显气孔率参照《致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率试验方法》GB/T2997-2015测定；
导热系数通过热流计法测得，采用天津市美特斯导热系数测定仪测得；
耐压强度采用济南凯锐全自动耐压强度试验机YAW-300C测得；
标号32.5、42.4和和62.5水泥购自宁夏建材公司赛马水泥公司，牌号为分别为32.5、42.4和和62.5；
标号32.5R的常规水泥购自宁夏建材公司赛马水泥公司，牌号为32.5R；
气化炉渣1来自GSP气化炉，含有45重量％的碳、30重量％的SiO2，12重量％的Al2O3，5重量％的CaO，3.5重量％的Fe2O3，1.8重量％的K2O；
气化炉渣2来自水煤浆气化炉，含有55重量％的碳、20重量％的SiO2，20重量％的Al2O3，1.6重量％的CaO，2重量％的Fe2O3，0.6重量％的K2O；
高岭土购自徐州高领化工公司，牌号为TT-0；
拟薄水铝石购自山东淄博盈合化工有限公司，牌号为YH-A-01；
氨水的浓度为25重量％；
三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸购自山东鼎欣生物科技有限公司，为工业级，纯度为99重量％。
实施例1
(1)将60重量份的气化炉渣1(筛分出粒度为20-100目的气化炉渣，其中粒度为40-100目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的97％)、10重量份的高岭土(粒度为60-120目，其中粒度为80-100目的高岭土的重量占高岭土总重量的93％)、10重量份的三聚磷酸钠和10重量份的去离子水混合均匀，然后加入氨水调节至pH＝10，得到浆料，测得浆料的粘度为1200mPa·s；将所得浆料进行球磨，得到分散均匀的浆料，其中球磨的条件包括：球磨时间为3h，研磨球的粒径为20-200mm，填充率为45％，球磨转速为300rpm、温度为70℃；将所得分散均匀的浆料与5重量份的十二烷基磺酸钠混合后搅拌均匀，得到发泡的悬浮体，其中搅拌速度为100rpm；将所得发泡的悬浮体与5重量份标号32.5水泥混合后搅拌20s，得到混合物料，其中搅拌速度为100rpm。
(2)将步骤(1)所得的混合物料注入模具，25℃放置24h后进行脱模，将脱模后的混合物料在25℃下干燥2.5d，然后在100℃下干燥6h；将干燥处理后的混合物料进行烧成，其中，烧成的条件包括：在550℃下烧成5h，然后以5℃/min的升温速度升至1000℃继续烧成15h，得到墙体材料S1。
检测墙体材料S1的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例2
(1)将50重量份的气化炉渣1(粒度为20-100目，其中粒度为40-100目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的98％)、15重量份的高岭土(粒度为60-120目，其中粒度为80-100目的高岭土的重量占粘度总重量的95％)、15重量份的三聚磷酸钠和12重量份的去离子水混合均匀，然后加入氨水调节至pH＝11，得到浆料，测得浆料的粘度为1300mPa·s；将所得浆料进行球磨，得到分散均匀的浆料，其中球磨的条件包括：球磨时间为4h，研磨球的粒径为20-200mm，填充率为45％，球磨转速为300rpm、温度为70℃；将所得分散均匀的浆料与3重量份的十六烷基磺酸钠混合后搅拌均匀，得到发泡的悬浮体，其中搅拌速度为100rpm；将所得发泡的悬浮体与5重量份标号42.4水泥混合后搅拌20s，得到混合物料，其中搅拌速度为100rpm。
(2)将步骤(1)所得的混合物料注入模具，20℃放置26h后进行脱模，将脱模后的混合物料在30℃下干燥2d，然后在120℃下干燥6h；将干燥处理后的混合物料进行烧成，其中，烧成的条件包括：在550℃下烧成6h，然后以5℃/min的升温速度升至1200℃继续烧成15h，得到墙体材料S2。
检测墙体材料S2的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例3
(1)将70重量份的气化炉渣1(粒度为20-100目，其中粒度为40-100目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的96％)、5重量份的高岭土(粒度为60-120目，其中粒度为80-100目的粘土的重量占粘度总重量的90％)、5重量份的柠檬酸和8重量份的去离子水混合均匀，然后加入氨水调节至pH＝9，得到浆料，测得浆料的粘度为1200mPa·s；将所得浆料进行球磨，得到分散均匀的浆料，其中球磨的条件包括：球磨时间为5h，研磨球的粒径为20-200mm，填充率为55％，球磨转速为200rpm、温度为70℃；将所得分散均匀的浆料与7重量份的十二烷基硫酸钠混合后搅拌均匀，得到发泡的悬浮体，其中搅拌速度为150rpm；将所得发泡的悬浮体与5重量份标号62.5水泥混合后搅拌20s，得到混合物料，其中搅拌速度为150rpm。
(2)将步骤(1)所得的混合物料注入模具，30℃放置24h后进行脱模，将脱模后的混合物料在20℃下干燥3d，然后在100℃下干燥12h；将干燥处理后的混合物料进行烧成，其中，烧成的条件包括：在450℃下烧成6h，然后以5℃/min的升温速度升至900℃继续烧成16h，得到墙体材料S3。
检测墙体材料S3的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例4
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，步骤(1)中，气化炉渣、高岭土、三聚磷酸钠、去离子水、十二烷基磺酸钠和标号32.5水泥的用量分别为40重量份、25重量份、10重量份、10重量份、10重量份和5重量份；测得浆料的粘度为850mPa·s。得到墙体材料S4。
检测墙体材料S4的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例5
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，气化炉渣的粒度为10-100，其中粒度为40-60目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的85％；测得浆料的粘度为770mPa·s。得到墙体材料S5。
检测墙体材料S5的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例6
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，将气化炉渣1替换为气化炉渣2；浆料的粘度为740mPa·s。得到墙体材料S6。
检测墙体材料S6的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例7
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，去离子水的用量为35重量份；测得浆料的粘度为780mPa·s。得到墙体材料S7。
检测墙体材料S7的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
实施例8
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，粘土的粒度为20-80目，其中粒度为40-60目的粘土的重量占粘度总重量的75％；测得浆料的粘度为810mPa·s。得到墙体材料S8。
检测墙体材料S8的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
对比例1
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，步骤(1)中，气化炉渣1、高岭土、三聚磷酸钠、去离子水、十二烷基磺酸钠和标号32.5水泥的用量分别为35重量份、30重量份、2重量份、5.5重量份、16重量份和5重量份；测得浆料的粘度为860mPa·s。得到墙体材料D1。
检测墙体材料D1的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
对比例2
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，将气化炉渣1替换为等量的标号32.5R的常规水泥；测得浆料的粘度为650mPa·s。得到墙体材料D2。
检测墙体材料D2的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
对比例3
按照实施例1的方法制备墙体材料，不同的是，将高岭土替换为拟薄水铝石；测得浆料的粘度为860mPa·s。得到墙体材料D3。
检测墙体材料D3的体积密度、显气孔率、导热系数和耐压强度，检测结果见表1。
表1
通过表1的结果可以看出，采用本发明方法的实施例中制备的轻质隔热墙体材料的体积密度低于1200g/cm3，导热系数低于0.25W/(m·K)，显气孔率可达到45％以上，耐压强度高于10MPa，具有较好的轻质隔热效果和耐压性能，且本发明的方法能够大量利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料，其中，所用原料中气化炉渣的用量可达到45重量％以上；并且采用本发明优选实施方案的实施例1-3具有显更好的效果，且所用原料中气化炉渣的用量可达到55％重量以上。
从实施例1和实施例4-8可知，组合物中各组分的重量比、气化炉渣的粒度、气化炉渣的组分及其含量、混合物料的固含量、粘土的粒度在优选范围的情况下制备的轻质隔热墙体材料具有更好的轻质隔热效果和耐压性能。
相比于组合物各组分重量比不在本发明范围中的对比例1，不含有气化炉渣的对比例2和不含有高岭土的对比例3，采用本发明的方法制备的轻质隔热墙体材料具有更好的轻质隔热效果和耐压性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轻质隔热墙体材料的原料组合物，其特征在于，该组合物含有气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂，其中，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为8-20：0.5-5：0.5-5：0.5-3：1。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述气化炉渣、粘土、分散剂、发泡剂和促凝剂的重量比为10-14：1-3：1-3：0.5-1.5：1；
和/或，所述发泡剂和促凝剂各自以单独保存的形式存在。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述气化炉渣的粒度为10-200目，优选为20-100目；
优选地，粒度为40-100目的气化炉渣的重量占气化炉渣总重量的95％以上，更优选为96-98％；
优选地，所述气化炉渣含有30-50重量％的碳、25-40重量％的SiO2，10-15重量％的Al2O3，3-8重量％的CaO，3-5重量％的Fe2O3和1-3重量％的K2O；
和/或，所述粘土的粒度为40-200目，优选为60-120目；
优选地，粒度为80-100目的粘土的重量占粘土总重量的85％以上，更优选为90-95％；
和/或，所述粘土选自高岭土、蒙脱石、伊利石和水铝石英中的至少一种，优选为高岭土。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述分散剂选自三聚磷酸钠、柠檬酸、三硬脂酸甘油酯和六偏磷酸钠中的至少一种，优选为三聚磷酸钠、柠檬酸和六偏磷酸钠中的至少一种，更优选为三聚磷酸钠；
和或，所述发泡剂选自胺类化合物、偶氮化合物、酰肼类化合物和烷基酸盐类化合物中的至少一种，优选为烷基酸盐类化合物；
优选地，所述烷基酸盐类化合物选自十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种，更优选为十二烷基磺酸钠；
和/或，所述促凝剂选自水泥、硅酸钠和氟硅酸钠中的至少一种，优选为水泥；
更优选地，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥中的至少一种；进一步优选为硅酸盐水泥；
和/或，所述水泥选自标号为32.5、42.4、52.5和62.5水泥中的至少一种。
5.权利要求1-4中任意一项所述的组合物在制备轻质隔热墙体材料中的应用。
6.一种制备轻质隔热墙体材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在水存在下，在碱性环境中，将含有权利要求1-4中任意一项所述的组合物的混合物料注入模具；
(2)将步骤(1)中注入模具中的混合物料进行脱模，然后进行烧成。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(1)中所述混合物料的制备方法包括：(a)将气化炉渣、粘土、分散剂和水混合后调节pH值至9-11，得到浆料；(b)将所得浆料进行球磨分散处理，得到分散均匀的浆料；(c)将所得的分散均匀的浆料与发泡剂混合均匀，得到发泡的悬浮体；(d)将所得发泡的悬浮体与促凝剂混合，得到混合物料；
优选地，步骤(a)中所得浆料的粘度为1000-2000mPa·s，更优选为1100-1600mPa·s；
和/或，所述进行球磨分散处理的时间为1-5h，研磨球的粒径为20-200mm，填充率为38％-55％，球磨转速为100-500rpm、温度为60-90℃；
和/或，步骤(a)中使用氨、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的至少一种调节pH值，优选为使用氨调节pH值。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述混合物料的固含量为60-90重量％，优选为70-80重量％。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中将注入模具中的混合物料进行脱模之前，先在20-30℃下放置20-30h，优选为22-26h进行第一次干燥；
和/或，步骤(2)中，将脱模后的混合物料进行烧成之前，进行第二次干燥，所述第二次干燥的条件包括：将脱模后的混合物料在20-30℃下干燥1-5d，优选为2-3d，然后在90-120℃下干燥4-12h；
和/或，所述烧成的条件包括：在含氧气氛中，烧成温度为200-1200℃，烧成时间为12-30h；
优选地，所述烧成的方式为：在200-900℃下烧成4-8h，然后升温至900-1200℃烧成8-16h；
更优选地，所述升温的升温速度为3-10℃/min，进一步优选为4-6℃/min。
10.权利要求6-9中任意一项所述的方法制备的轻质隔热墙体材料；优选地，所述轻质隔热墙体材料的体积密度为800-1200g/cm3，显气孔率为45-85％，导热系数为0.12-0.26W/(m·K)，耐压强度为8-15MPa。
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