CN113880552A - 一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。其技术方案是：以20.0～40.0wt％的垃圾焚烧飞灰、15.0～20.0wt％的粘土、10.0～15.0wt％的水泥和30.0～50.0wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料分别在90～110℃条件下烘干，混合均匀；再加入所述原料0.1～0.3wt％的减水剂和30～40wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向浆料中加入所述原料6.0～8.0wt％的泡沫，搅拌，浇注成型，静置，脱模，干燥，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。本发明具有资源回收率高、环境友好、工艺简单、生产成本低和产业化前景大的特点，所制制品的重金属浸出达标、隔热保温性能好、体积密度小和抗折耐压强度高。

Description

一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属于泡沫陶瓷技术领域。具体涉及一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。
背景技术
泡沫陶瓷是一种气孔率在60％以上，由均匀的气孔组成的隔热陶瓷。泡沫陶瓷因其具有重量轻、导热系数小、吸水率小、不燃烧、强度高等优点广泛应用于民用建筑外墙和屋顶的隔热保温。泡沫陶瓷的需求量刺激了生产量，而泡沫陶瓷的生产必然会导致更多自然资源的开发和利用，因此泡沫陶瓷原料的资源化利用成为研究热点之一。
近年来，因生活垃圾焚烧处理技术具有速度快、占地面积少、减量化和无害化效果显著的优点，垃圾焚烧产业爆发式增长，但随之产生了新问题——垃圾焚烧飞灰的处理。垃圾焚烧飞灰是一种高比表面积物质，成分含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物等，是垃圾焚烧装置的烟气净化系统中收集的残余物，主要包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰。垃圾中所含的重金属及在焚烧过程中产生的二噁英类物质在焚烧过程中会迁移和转化至飞灰中，因此，垃圾飞灰中富集了大量的铅、镉和锌等有毒重金属及二噁英类致癌物质，其堆放或填埋不仅占用土地且污染环境，故对垃圾焚烧飞灰等固体废弃物进行有效处理和利用已成为本领域技术人员所关注的热点问题。
“生活垃圾焚烧飞灰与水泥共造粒的方法及清洁应用”(CN201610136997.2)和“生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的清洁应用”(CN201610135700.0)专利技术，虽然通过水泥固化生活垃圾焚烧飞灰降低了飞灰处理的成本，但是水泥固化法对重金属的稳定效果有限，随着混合颗粒使用年限的增长，重金属渗出的风险增大。
“微晶玻璃的制备方法”(CN201610757657.1)和“一种制备合金铁和微晶玻璃的方法”(CN201811184597.4)专利技术，虽然利用垃圾焚烧飞灰通过高温熔融制得微晶玻璃，并对飞灰中的有害物质有很好的固化效果，但是该方法工艺较为复杂且消耗的能源较多，提高了垃圾焚烧飞灰的处置成本。
“一种垃圾焚烧飞灰基泡沫陶瓷及其制备方法”(CN201410170959.X)和“一种利用垃圾焚烧飞灰制备的发泡陶瓷及其制备方法”(CN201911031911.X)专利技术，虽然利用高温发泡法制备出了泡沫陶瓷，但是对原料的高温熔融态的特性要求较高且孔结构较难控制，通孔较多，限制了制得的泡沫陶瓷的隔热保温性能。
“一种垃圾焚烧飞灰和剩余污泥的处理技术”(CN201710075464.2)专利技术，该技术虽然同样用直接发泡法制得多孔陶瓷，但是原料中水泥的占比过高，导致生胚的养护时间过长，增加了时间成本，同时降低了飞灰的处理效率。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种资源回收率高、环境友好、工艺简单、生产周期短的和产业化前景大的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法。用该方法所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷重金属浸出达标、孔结构可控、隔热保温性能好、体积密度小和抗折耐压强度高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以20.0～40.0wt％的垃圾焚烧飞灰、15.0～20.0wt％的粘土、10.0～15.0wt％的水泥和30.0～50.0wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料分别在90～110℃条件下烘干，混合均匀；再加入所述原料0.1～0.3wt％的减水剂和30～40wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.0～8.0wt％的泡沫，搅拌1～3min，浇注成型，在室温条件下静置10～12h，脱模，于60～90℃条件下干燥6～10h，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
所述泡沫是：按泡沫剂∶水∶聚乙烯醇溶液的质量比为1∶1～1.5∶1～1.2配料，混合，以700～1000r/min的转速搅拌，即得泡沫。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分是：SiO2含量为3.73～6.67wt％，Al2O3含量为1.27～3.72wt％，MgO含量为0.79～1.03wt％，CaO含量为41.9～45.4wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.02～0.44wt％，(Na2O+K2O)含量为8.6～11.7wt％，Cl含量为26.32～30.24wt％；所述垃圾焚烧飞灰的粒径为0.05～0.08mm。
所述粘土的主要化学成分是：Al2O3含量为36.6～38.8wt％，SiO2含量为55.8～57.3wt％，Fe2O3含量为0.89～1.21wt％，(Na2O+K2O)含量为0.02～0.41wt％；所述粘土的粒径小于0.1mm。
所述水泥的主要化学成分是：SiO2含量为21.3～24.6wt％，MgO含量为1.53～2.01wt％，CaO含量为64.1～67.5wt％，(Fe2O3+FeO)含量为2.34～3.44wt％，所述水泥的粒径小于0.074mm。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分是：SiO2含量为71.3～76.5wt％，CaO含量为6.92～8.32wt％，(Na2O+K2O)含量为12.65～14.63wt％；所述废弃玻璃粉的粒径小于0.088mm。
所述泡沫剂为工业级液体泡沫剂；
所述聚乙烯醇溶液的浓度为3～5wt％。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明将垃圾焚烧飞灰和废弃玻璃粉等原料分别烘干，再先后加入减水剂、水和泡沫，搅拌，成型，静置10～12h，脱模，干燥6～10h，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷(以下简称泡沫陶瓷)。生产周期短，能源消耗低；另外，采用浇注成型方式，工艺简单，产业化前景大。
2、本发明以垃圾焚烧飞灰和废弃玻璃粉为主要原料，不仅解决所述固体废弃物填埋占用土地、污染环境的难题，而且还能废物利用，变废为宝，不仅有效解决了资源再生利用的问题，同时还显著降低泡沫陶瓷的生产成本，社会效益和经济效益显著，故本发明生产成本低、环境友好和资源回收率高。
2、本发明采用的废弃玻璃粉在高温烧结时产生的液相包裹飞灰，通过原料之间的相互作用固化了垃圾焚烧飞灰中的重金属，有利于降低垃圾焚烧飞灰的重金属浸出毒性，使重金属浸出达标；同时高温烧结能有效分解二噁英，进一步解决了环境污染和实现资源综合利用。
4、本发明采用直接发泡法制备泡沫陶瓷，该方法通过改变泡沫剂的添加量和原料配比以控制产品的气孔率和孔径。制得的泡沫陶瓷具有高气孔率和闭孔结构的，高气孔率和闭气孔结构能有效抑制陶瓷内部的传热效率，从而能提高产品的隔热保温性能。
5、本发明制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.141～0.287W/(m·K)，耐压强度为0.9～8.3MPa，体积密度为0.5～0.9g/cm3，烧后线收缩为1.5～6.1％。所制备的泡沫陶瓷具有常温导热系数低、体积密度小、气孔率高、耐压强度高和烧后线变化小的优点。
因此，本发明具有资源回收率高、环境友好、工艺简单、生产成本低和产业化前景大的特点，用该方法所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷重金属浸出达标、隔热保温性能好、体积密度小和抗折耐压强度高。
附图说明
图1是本发明制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为20wt％的泡沫陶瓷的SEM图；
图2是本发明制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为26wt％的泡沫陶瓷的SEM图；
图3是本发明制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为32wt％的泡沫陶瓷的SEM图；
图4是本发明制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为38wt％的泡沫陶瓷的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本具体实施方式的制备方法是：
以20.0～40.0wt％的垃圾焚烧飞灰、15.0～20.0wt％的粘土、10.0～15.0wt％的水泥和30.0～50.0wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料分别在90～110℃条件下烘干，混合均匀；再加入所述原料0.1～0.3wt％的减水剂和30～40wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.0～8.0wt％的泡沫，搅拌1～3min，浇注成型，在室温条件下静置10～12h，脱模，于60～90℃条件下干燥6～10h，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分是：SiO2含量为3.73～6.67wt％；Al2O3含量为1.27～3.72wt％；MgO含量为0.79～1.03wt％；CaO含量为41.9～45.4wt％；(Fe2O3+FeO)含量为0.02～0.44wt％；(Na2O+K2O)含量为8.6～11.7wt％；Cl含量为26.32～30.24wt％。
所述粘土的主要化学成分是：Al2O3含量为36.6～38.8wt％；SiO2含量为55.8～57.3wt％；Fe2O3含量为0.89～1.21wt％；(Na2O+K2O)含量为0.02～0.41wt％。
所述水泥的主要化学成分是：SiO2含量为21.3～24.6wt％；MgO含量为1.53～2.01wt％；CaO含量为64.1～67.5wt％；(Fe2O3+FeO)含量为2.34～3.44wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分是：SiO2含量为71.3～76.5wt％；CaO含量为6.92～8.32wt％；(Na2O+K2O)含量为12.65～14.63wt％。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的原料粒径和泡沫剂统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述垃圾焚烧飞灰的粒径为0.05～0.08mm。
所述粘土的粒径小于0.1mm。
所述水泥的粒径小于0.074mm。
所述废弃玻璃粉的粒径小于0.088mm。
所述泡沫剂为工业级液体泡沫剂。
实施例1
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以20～24wt％的垃圾焚烧飞灰、19～20wt％的粘土、10～11wt％的水泥和46～50wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料分别在90～94℃条件下烘干，混合均匀；再加入所述原料0.1～0.14wt％的减水剂和30～32wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.0～6.4wt％的泡沫，搅拌1～1.4min，浇注成型，在室温条件下静置10～10.4h，脱模，于60～66℃条件下干燥6～6.8h，在950～980℃的条件下保温1～1.4h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
本实施例中：
所述聚乙烯醇溶液的浓度为3wt％。
垃圾焚烧飞灰的主要化学成分为：SiO2含量为3.75wt％，Al2O3含量为1.28wt％，MgO含量为0.79wt％，CaO含量为41.97wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.05wt％，(Na2O+K2O)含量为8.66wt％，Cl含量为26.34wt％。
所述粘土的主要化学成分为：Al2O3含量为36.63wt％，SiO2含量为55.86wt％，Fe2O3含量为0.89wt％，(Na2O+K2O)含量为0.04wt％。
所述水泥的主要化学成分为：SiO2含量为21.38wt％，MgO含量为1.53wt％，CaO含量为64.16wt％，(Fe2O3+FeO)含量为2.34wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分为：SiO2含量为71.35wt％，CaO含量为6.92wt％，(Na2O+K2O)含量为12.67wt％。
本实施例所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.251～0.287W/(m·K)；烧后线收缩为4.7～6.1％；体积密度0.82～0.9g/cm3；耐压强度为6.4～8.3MPa。按TCLP法对所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷进行测试，重金属Zn、Cu和Cr的浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》中所规定的标准限值。
实施例2
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以24～28wt％的垃圾焚烧飞灰、18～19wt％的粘土、11～12wt％的水泥和42～46wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料在94～98℃条件下分别烘干，混合均匀，再加入所述原料0.14～0.18wt％的减水剂和32～34wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.4～6.8wt％的泡沫，搅拌1.4～1.8min，浇注成型，在室温条件下静置10.4～10.8h，脱模，于66～72℃条件下干燥6.8～7.6h，在980～1010℃的条件下保温1.4～1.8h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
本实施例中：
所述聚乙烯醇溶液的浓度为4wt％。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分为：SiO2含量为4.02wt％，Al2O3含量为1.68wt％，MgO含量为0.84wt％，CaO含量为42.72wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.12wt％，(Na2O+K2O)含量为8.95wt％，Cl含量为27.24wt％。
所述粘土的主要化学成分为：Al2O3含量为36.92wt％，SiO2含量为56.15wt％，Fe2O3含量为0.93wt％，(Na2O+K2O)含量为0.17wt％。
所述水泥的主要化学成分为：SiO2含量为22.14wt％，MgO含量为1.62wt％，CaO含量为65.32wt％，(Fe2O3+FeO)含量为2.63wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分为：SiO2含量为72.75wt％，CaO含量为7.14wt％，(Na2O+K2O)含量为12.87wt％。
本实施例制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.235～0.276W/(m·K)；烧后线收缩为3.5～5.4％；体积密度0.75～0.8g/cm3；耐压强度为4.8～5.9MPa。按TCLP法对所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷进行测试，重金属Zn、Cu和Cr的浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》中所规定的标准限值。
实施例3
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以28～32wt％的垃圾焚烧飞灰、17～18wt％的粘土、12～13wt％的水泥和38～42wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料在98～102℃条件下分别烘干，混合均匀，再加入所述原料0.18～0.22wt％的减水剂和34～36wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.8～7.2wt％的泡沫，搅拌1.8～2.2min，浇注成型，在室温条件下静置10.8～11.2h，脱模，于72～78℃条件下干燥7.6～8.4h，在1010～1040℃的条件下保温1.8～2.2h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
本实施例中：
所述聚乙烯醇溶液的浓度为5wt％。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分为：SiO2含量为4.31wt％，Al2O3含量为1.87wt％，MgO含量为0.91wt％，CaO含量为43.12wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.18wt％，(Na2O+K2O)含量为9.13wt％，Cl含量为27.84wt％。
所述粘土的主要化学成分为：Al2O3含量为37.18wt％，SiO2含量为56.23wt％，Fe2O3含量为0.99wt％，(Na2O+K2O)含量为0.23wt％。
所述水泥的主要化学成分为：SiO2含量为23.08wt％，MgO含量为1.78wt％，CaO含量为65.23wt％，(Fe2O3+FeO)含量为2.87wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分为：SiO2含量为73.46wt％，CaO含量为7.35wt％，(Na2O+K2O)含量为13.68wt％。
本实施例所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.197～0.253W/(m·K)；烧后线收缩为2.8～3.9％；体积密度0.66～0.72g/cm3；耐压强度为3.7～4.6MPa。按TCLP法对所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷进行测试，重金属Zn、Cu和Cr的浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》中所规定的标准限值。
实施例4
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以32～36wt％的垃圾焚烧飞灰、16～17wt％的粘土、13～14wt％的水泥和34～38wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料在102～106℃条件下分别烘干，混合均匀，再加入所述原料0.22～0.26wt％的减水剂和36～38wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料7.2～7.6wt％的泡沫，搅拌2.2～2.6min，浇注成型，在室温条件下静置11.2～11.6h，脱模，于78～84℃条件下干燥8.4～9.2h，在1040～1070℃的条件下保温2.2～2.6h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
本实施例中：
所述聚乙烯醇溶液的浓度为3.5wt％。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分为：SiO2含量为5.73wt％，Al2O3含量为2.67wt％，MgO含量为0.94wt％，CaO含量为44.32wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.32wt％，(Na2O+K2O)含量为10.52wt％，Cl含量为28.94wt％。
所述粘土的主要化学成分为：Al2O3含量为38.04wt％，SiO2含量为56.83wt％，Fe2O3含量1.08wt％，(Na2O+K2O)含量为0.31wt％。
所述水泥的主要化学成分为：SiO2含量为23.85wt％，MgO含量为1.89wt％，CaO含量为66.53wt％，(Fe2O3+FeO)含量为3.05wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分为：SiO2含量为75.23wt％，CaO含量为7.82wt％，(Na2O+K2O)含量为13.93wt％。
本实施例所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.166～0.213W/(m·K)；烧后线收缩为2.4～3.2％；体积密度0.59～0.63g/cm3；耐压强度为1.6～2.1MPa。按TCLP法对所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷进行测试，重金属Zn、Cu和Cr的浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》中所规定的标准限值。
实施例5
一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以36～40wt％的垃圾焚烧飞灰、15～16wt％的粘土、14～15wt％的水泥和30～34wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料在106～110℃条件下分别烘干，混合均匀，再加入所述原料0.26～0.3wt％的减水剂和38～40wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料7.6～8.0wt％的泡沫，搅拌2.6～3min，浇注成型，在室温条件下静置11.6～12h，脱模，于84～90℃条件下干燥9.2～10h，在1070～1100℃的条件下保温2.6～3h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
本实施例中：
所述聚乙烯醇溶液的浓度为4.5wt％。
所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分为：SiO2含量为6.63wt％，Al2O3含量为3.68wt％，MgO含量为1.01wt％，CaO含量为45.29wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.43wt％，(Na2O+K2O)含量为11.61wt％，Cl含量为30.21wt％。
所述粘土的主要化学成分为：Al2O3含量为38.83wt％，SiO2含量为57.29wt％，Fe2O3含量为1.19wt％，(Na2O+K2O)含量为0.40wt％。
所述水泥的主要化学成分为：SiO2含量为24.60wt％，MgO含量为1.98wt％，CaO含量为67.50wt％，(Fe2O3+FeO)含量为3.43wt％。
所述废弃玻璃粉的主要化学成分为：SiO2含量为76.48wt％，CaO含量为8.29wt％，(Na2O+K2O)含量为14.62wt％。
本实施例所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.141～0.186W/(m·K)；烧后线收缩为1.5～2.4％；体积密度0.5～0.58g/cm3；耐压强度为0.9～1.3MPa。按TCLP法对所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷进行测试，重金属Zn、Cu和Cr的浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》中所规定的标准限值。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明将垃圾焚烧飞灰和废弃玻璃粉等原料分别烘干，再先后加入减水剂、水和泡沫，搅拌，成型，静置10～12h，脱模，干燥6～10h，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷(以下简称泡沫陶瓷)。生产周期短，能源消耗低；另外，采用浇注成型方式，工艺简单，产业化前景大。
2、本发明以垃圾焚烧飞灰和废弃玻璃粉为主要原料，不仅解决所述固体废弃物填埋占用土地、污染环境的难题，而且还能废物利用，变废为宝，不仅有效解决了资源再生利用的问题，同时还显著降低泡沫陶瓷的生产成本，社会效益和经济效益显著，故本发明生产成本低、环境友好和资源回收率高。
2、本发明采用的废弃玻璃粉在高温烧结时产生的液相包裹飞灰，通过原料之间的相互作用固化了垃圾焚烧飞灰中的重金属，有利于降低垃圾焚烧飞灰的重金属浸出毒性，使重金属浸出达标；同时高温烧结能有效分解二噁英，进一步解决了环境污染和实现资源综合利用。
4、本发明采用直接发泡法制备泡沫陶瓷，该方法通过改变泡沫剂的添加量和原料配比以控制产品的气孔率和孔径。制得的泡沫陶瓷具有高气孔率和闭孔结构的，高气孔率和闭气孔结构能有效抑制陶瓷内部的传热效率，从而能提高产品的隔热保温性能。制得的泡沫陶瓷如附图所示：图1是实施例1制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为20wt％的泡沫陶瓷的SEM图；图2是实施例2制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为26wt％的泡沫陶瓷的SEM图；图3是实施例4制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为32wt％的泡沫陶瓷的SEM图；图4是实施例5制备的一种基于垃圾焚烧飞灰含量为38wt％的泡沫陶瓷的SEM图。从图1～图4可以看出：随着垃圾焚烧飞灰质量百分含量的增加，能明显观察到制品的孔径逐渐增大。
5、本基体实施方式制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷经检测：800℃下热导率为0.141～0.287W/(m·K)，耐压强度为0.9～8.3MPa，体积密度为0.5～0.9g/cm3，烧后线收缩为1.5～6.1％。所制备的泡沫陶瓷具有常温导热系数低、体积密度小、气孔率高、耐压强度高和烧后线变化小的优点。
因此，本基体实施方式具有资源回收率高、环境友好、工艺简单、生产成本低和产业化前景大的特点，用该方法所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷重金属浸出达标、隔热保温性能好、体积密度小和抗折耐压强度高。

Claims (8)

1.一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述制备方法是：
以20.0～40.0wt％的垃圾焚烧飞灰、15.0～20.0wt％的粘土、10.0～15.0wt％的水泥和30.0～50.0wt％的废弃玻璃粉为原料，将所述原料分别在90～110℃条件下烘干，混合均匀；再加入所述原料0.1～0.3wt％的减水剂和30～40wt％的水，搅拌均匀，制得浆料；然后向所述浆料中加入所述原料6.0～8.0wt％的泡沫，搅拌1～3min，浇注成型，室温条件下静置10～12h，脱模，于60～90℃条件下干燥6～10h，在950～1100℃的条件下保温1～3h，随炉冷却至室温，制得基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷；
所述泡沫是：按泡沫剂∶水∶聚乙烯醇溶液的质量比为1∶1～1.5∶1～1.2配料，混合，以700～1000r/min的转速搅拌，即得泡沫。
2.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述垃圾焚烧飞灰的主要化学成分是：SiO2含量为3.73～6.67wt％，Al2O3含量为1.27～3.72wt％，MgO含量为0.79～1.03wt％，CaO含量为41.9～45.4wt％，(Fe2O3+FeO)含量为0.02～0.44wt％，(Na2O+K2O)含量为8.6～11.7wt％，Cl含量为26.32～30.24wt％；所述垃圾焚烧飞灰的粒径为0.05～0.08mm。
3.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述粘土的主要化学成分是：Al2O3含量为36.6～38.8wt％，SiO2含量为55.8～57.3wt％，Fe2O3含量为0.89～1.21wt％，(Na2O+K2O)含量为0.02～0.41wt％；所述粘土的粒径小于0.1mm。
4.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述水泥的主要化学成分是：SiO2含量为21.3～24.6wt％，MgO含量为1.53～2.01wt％，CaO含量为64.1～67.5wt％，(Fe2O3+FeO)含量为2.34～3.44wt％；所述水泥的粒径小于0.074mm。
5.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述废弃玻璃粉的主要化学成分是：SiO2含量为71.3～76.5wt％，CaO含量为6.92～8.32wt％，(Na2O+K2O)含量为12.65～14.63wt％；所述废弃玻璃粉的粒径小于0.088mm。
6.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述泡沫剂为工业级液体泡沫剂。
7.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于所述聚乙烯醇溶液的浓度为3～5wt％。
8.一种基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷，其特征在于所述基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷是根据权利要求1～7项中任一项所述的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷的制备方法所制备的基于垃圾焚烧飞灰的泡沫陶瓷。
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