CN114573367A - 一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，该方法以钒矿尾渣为主材，以调理剂为辅材，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备得到发泡陶瓷。该方法以钒矿尾渣为主材加入调理剂制备发泡陶瓷，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量，制得的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题，克服了传统制备方法混合能耗和耗水量大的难题，节能节水，降低了制备成本。

Description

一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法
技术领域
本发明属于尾矿综合利用技术领域，具体涉及一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法。
背景技术
目前钒矿的钠化焙烧是提钒的主流工艺，该工艺以纯碱、食盐等为添加剂，通过高温氧化钠化，将钒矿中低价态的钒转化为水溶性五价钒酸钠盐，经后续产品转化生产钒氧化物、钒合金等钒化工产品。然而长期以来，传统的钒化工冶金流程伴生产出大量固体废物，主要为提钒后的钒矿尾渣。每年仅钒矿尾渣就高达近百万吨，并逐年上升。由于缺乏有效的处理利用技术，对产业的可持续发展形成日益严重的负面效应。
发泡陶瓷通常以陶土尾矿、陶瓷碎片、河道淤泥、陶瓷固体废料为主要原料，通过添加发泡剂，采用湿法或干法制料，经布料成型、高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。发泡陶瓷具有轻质、保温、隔热、变形系数小、强度高、防水防潮、防火阻燃、抗老化、安全稳固性好等优点，在建筑领域尤其是墙体材料领域应用广泛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法。该方法以钒矿尾渣为主材加入调理剂制备发泡陶瓷，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量，制得的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法以钒矿尾渣为主材，以调理剂为辅材，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备得到发泡陶瓷。
本发明的研究过程中对商洛地区(钒都)的钒尾矿进行了大量的调研，该地区的主要钒矿为石煤钒矿，经提钒后的尾矿中含有大量的残余煤质物，导致其含碳量、发热量、烧失量都非常大，经进一步检查该尾矿的塑性很差，硅含量较高(通常为70％以上)，将其为原料制作墙体材料如陶瓷地板砖、烧结砖则塑性不足，且需要陶土和黏土作为掺配料、钒尾矿的掺比较少不超过50％，将其为原料制作非烧结砌块则因含碳量过高，导致制品耐久性不佳。本发明采用钒矿尾渣为主材，结合辅材调理剂的协助作用，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备发泡陶瓷，得到的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述钒矿尾渣为钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量不大于10％，二氧化硅的质量含量不低于60％。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述发泡陶瓷中钒矿尾渣的掺入质量百分比为80％以上。本发明发泡陶瓷的制备原料中钒矿尾渣的掺量达80％以上，大大提高了对钒矿尾渣的利用效率。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；
步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；
步骤三、一次混合：根据步骤一中配比设计的计算结果，将步骤一中得到的粗料1与占调理剂1总质量60％～80％的调理剂1、占调理剂2总质量60％～80％的调理剂2及发泡剂投入到干式球磨机中进行研磨，得到的研磨产物过200目震动筛，得到筛上物即粗料2和筛下物即细料2，将粗料2返回至干式球磨机中参与研磨；
步骤四、二次混合：将步骤一中得到的细料1、步骤二中得到的细料2、剩余的调理剂1、剩余的调理剂2送入搅拌机中进行一次搅拌，然后送入滚筒筛中进行二次搅拌，得到混合粉体；
步骤五、造粒：将步骤三中得到的混合粉体经圆盘造粒机造粒形成混合料颗粒，且混合料颗粒的粒径不大于3mm；
步骤六、烧结：将步骤四中形成的混合料颗粒在1150℃～1250℃下进行高温烧结，得到发泡陶瓷。
本发明将钒矿尾渣破碎过筛后得到粗料1和细料1，然后将粗料1与部分调理剂1、部分调理剂2及发泡剂进行研磨，通过加入调理剂1有效弥补主材钒矿尾渣中的硅含量以提高产物发泡陶瓷的强度，并保证发泡效果，通过加入调理剂2调节产物发泡陶瓷的烧结温度和强度，研磨过筛后得到粗料2和细料2，再将细料1、细料2与剩余的调理剂1、剩余的调理剂2进行一次搅拌混合，送入二次搅拌后进一步混合得到混合粉体，并经造粒形成粒径不大于3mm的混合料颗粒，经高温烧结得到发泡陶瓷。由于发泡陶瓷生产过程中涉及的物料的粒径均很小，在混合过程中由于静电、密度等原因使得不同种物料之间出现包裹、团聚、分层等现象，导致各物料组分不易混合均匀，混合粉体无法均匀，导致发泡效果不佳、强度不足、容重过大等情况，进而影响产物发泡陶瓷的质量。针对该问题，传统方法以水为介质，通过湿法混合再烘干的工艺完成均化的过程，但能耗和水污泥量过大，而本发明采用先将钒矿尾渣与部分调理剂及发泡剂研磨，结合两次混合和两次搅拌工艺，提高了混合粉体中各物料组分的混匀程度，从而充分发挥各物料组分的作用，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤一中所述调理剂1为碎玻璃、碎瓷片和石英沙子中的一种或两种以上，且调理剂1的粒度小于5mm。本发明优选采用的调理剂1的主要成分均为SiO2且含量高达95％以上，从而提高了混合粉体中的硅含量，提高了发泡陶瓷的强度，同时通过调理剂1控制了烧结过程中形成的熔融物的量和稠度，进而控制了发泡陶瓷的发泡效果。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤一中所述调理剂2为钠长石、萤石和Al2O3中的一种或两种以上，且调理剂2的粒度小于5mm。本发明优选采用的调理剂2中含有铝元素或/和钠元素，通过加入铝元素或/和钠元素，协同提高了发泡陶瓷的强度，同时协同控制了混合粉体烧结达到熔融状态的温度以及熔融物的稠度，进而控制了发泡陶瓷的发泡效果。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤三中所述发泡剂的成分为SiC，发泡剂的粒度小于3mm。本发明选择成分为SiC的发泡剂，保证了发泡剂在高温烧结分解气体的温度高于液相混合物的生成温度，同时避免了分解后的残余物影响发泡陶瓷制品的性能，获得质量更佳的发泡陶瓷。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤四中所述混合粉体中含有SiO2、Al2O3、Na2O和发泡剂，且SiO2的质量含量为60％～75％，Al2O3的质量含量为6％～8％，Na2O的质量含量为5％～8％，发泡剂的质量含量为0.45％～1％，其他不高于20％。
发泡陶瓷的烧结制备过程中，原料中碱性氧化物(K2O、Na2O)在高温下形成玻璃熔体，玻璃熔体会溶解石英(SiO2)颗粒形成液相混合物，在液相混合物中Al2O3和SiO2相互作用促进了莫来石晶体的生长，该晶体决定了制品的强度和稳定性，因此，原料中碱性金属的含量决定了高温状态下形成玻璃熔体的含量，从而进一步影响液相混合物生成量，以及莫来石晶体的生长；同时，该过程中，原料中的发泡剂在高温分解出气体，这些气体被上述液相混合物包裹，保留在制品内部，从而达到发泡效果。本发明通过控制混合粉体中碱性氧化物Na2O以及SiO2、Al2O3的含量、发泡剂的含量，避免了原料中碱性氧化物过少时液相混合物的稠度增大、气体在其中不易扩展，导致发泡陶瓷中气泡尺寸较小、干密度较大的缺陷，也避免了原料中碱性氧化物过多时液相混合物的稠度变小、气体在其中相互吞并、形成大且连通的异形孔，导致发泡陶瓷的强度减弱、导热性能下降的缺陷，有效改善了发泡陶瓷制品的发泡效果、气泡的形状、大小和密集度，有利于得到均匀的直径1mm圆形闭合孔，最终发泡陶瓷制品的干密度可达250kg/m3～280kg/m3，导热系数为0.06W/(MK)～0.10W/(MK)。
综上所述，本发明混合粉末中碱性氧化物(Na2O)、SiO2、Al2O3以及发泡剂相互促进、协同工作，通过控制四者的最佳配比即SiO2的质量含量为60％～75％，Al2O3的质量含量为6％～8％，Na2O的质量含量为5％～8％，发泡剂的质量含量为0.45％～1％，改善了发泡陶瓷制品的发泡成型过程，获得质量更佳的发泡陶瓷制品。
上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤五中所述高温烧结的过程为：先以不大于5℃/min的速率升温至500℃并保温120min以上，然后以不大于3℃/min的速率升温至700℃并保温120min以上，再以不大于5℃/min的速率升温至1150℃～1250℃并保温180min以上。本发明采用连续梯度升温的烧结过程，使得含碳量量较高的钒矿尾渣中碳转化排出，进一步增强了发泡陶瓷制品的性能和质量。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明以钒矿尾渣为主材加入调理剂制备发泡陶瓷，制得的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题。
2、本发明采用干法混料，先将钒矿尾渣与部分调理剂及发泡剂研磨，结合两次混合和两次搅拌工艺，提高了混合粉体中各物料组分的混匀程度，从而充分发挥各物料组分的作用，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量，克服了湿法混合能耗和耗水量大的难题，节能节水，降低了制备成本。
3、本发明通过采用调理剂弥补主材钒矿尾渣中的硅含量，并调节产物发泡陶瓷的烧结温度和烧结过程，提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒矿尾渣的充分利用，避免了资源的浪费。
4、本发明对钒矿中提钒后的尾矿进行高效利用，与提钒产业结合，实现了钒产业的尾矿零排放。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的原料主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；
步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；
所述钒矿尾渣为陕西商洛山阳县的钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量为2％，二氧化硅的质量含量为79.13％，具体化学成分(质量含量，％)如表1所示，粒径分析结果如表2所示；
表1钒矿尾渣的化学成分表
成分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O SO<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> 烧失量
含量(％) 79.13 2.03 1.64 0.82 0.01 1.35 0.03 0.66 0.44 13.89
表2钒矿尾渣的粒径百分比统计结果
Figure BDA0003581911630000071
从表2可知，本实施例采用的钒矿尾渣中粒径大于0.15mm(100目)的百分比为60％，即粗料1的质量含量为60％，细料1的质量含量为40％；
步骤三、一次混合：根据步骤一中配比设计的计算结果，将步骤一中得到的粗料1与占调理剂1总质量60％的调理剂1、占调理剂2总质量60％的调理剂2及发泡剂投入到干式球磨机中进行研磨，得到的研磨产物过200目震动筛，得到筛上物即粗料2和筛下物即细料2，将粗料2返回至干式球磨机中参与研磨；
所述调理剂1为石英砂和碎玻璃按照1：1的质量比组成的混合物，且调理剂1的粒径小于3mm；所述调理剂2为钠长石和Al2O3按照1：1的质量比组成的混合物，且调理剂2的粒度小于3mm；所述发泡剂的成分为SiC，发泡剂的粒度小于3mm；
步骤四、二次混合：将步骤一中得到的细料1、步骤二中得到的细料2、剩余的调理剂1、剩余的调理剂2送入搅拌机中进行一次搅拌，然后送入滚筒筛中进行二次搅拌，得到混合粉体，且混合粉体的成分(质量含量，％)如表3所示；所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为88％，调理剂1的质量含量为1％，调理剂2的质量含量为10％，发泡剂的质量含量为1％；
表3混合粉体的化学成分表
Figure BDA0003581911630000072
Figure BDA0003581911630000081
步骤四、造粒：将步骤三中得到的混合粉体经圆盘造粒机造粒形成混合料颗粒，且混合料颗粒的粒径不大于3mm；
步骤五、烧结：将步骤四中形成的混合料颗粒在1150℃～1250℃下进行高温烧结，得到发泡陶瓷；所述高温烧结的过程为：先以不大于5℃/min的速率升温至500℃并保温130min，然后以不大于3℃/min的速率升温至700℃并保温130min，再以不大于5℃/min的速率升温至1150℃并保温200min。
本实施例中的调理剂1还可为除了石英砂和碎玻璃组合以外的碎玻璃、碎瓷片和石英沙子中的一种或两种以上；
本实施例中的调理剂2还可为除了钠长石和Al2O3组合以外的钠长石、萤石和Al2O3中的一种或两种以上。
实施例2
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的原料主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；
步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；
所述钒矿尾渣为陕西商洛山阳县的钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量为3％，二氧化硅的质量含量为75.16％，具体化学成分(质量含量，％)如表4所示，粒径分析结果如表5所示；
表4钒矿尾渣的化学成分表
成分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O SO<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> 烧失量
含量(％) 75.16 2.51 1.85 0.92 0.01 1.64 0.03 0.50 0.34 13.93
表5钒矿尾渣的粒径百分比统计结果
Figure BDA0003581911630000091
从表4可知，本实施例采用的钒矿尾渣中粒径大于0.15mm(100目)的百分比为50％，即粗料1和细料1的质量含量分别为50％；
步骤三、一次混合：根据步骤一中配比设计的计算结果，将步骤一中得到的粗料1与占调理剂1总质量70％的调理剂1、占调理剂2总质量70％的调理剂2及发泡剂投入到干式球磨机中进行研磨，得到的研磨产物过200目震动筛，得到筛上物即粗料2和筛下物即细料2，将粗料2返回至干式球磨机中参与研磨；
所述调理剂1为石英砂和碎玻璃按照1：1的质量比组成的混合物，且调理剂1的粒径小于3mm；所述调理剂2为钠长石和Al2O3按照1：1的质量比组成的混合物，且调理剂2的粒度小于3mm；所述发泡剂的成分为SiC，发泡剂的粒度小于3mm；
步骤四、二次混合：将步骤一中得到的细料1、步骤二中得到的细料2、剩余的调理剂1、剩余的调理剂2送入搅拌机中进行一次搅拌，然后送入滚筒筛中进行二次搅拌，得到混合粉体，且混合粉体的成分(质量含量，％)如表6所示；所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为83％，调理剂1的质量含量为5％，调理剂2的质量含量为11％，发泡剂的质量含量为1％；
表6混合粉体的化学成分表
成分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Na<sub>2</sub>O 发泡剂 其他
含量(％) 67.38 7.58 5.52 1 18.52
步骤四、造粒：将步骤三中得到的混合粉体经圆盘造粒机造粒形成混合料颗粒，且混合料颗粒的粒径不大于3mm；
步骤五、烧结：将步骤四中形成的混合料颗粒在1150℃～1250℃下进行高温烧结，得到发泡陶瓷；所述高温烧结的过程为：先以不大于5℃/min的速率升温至500℃并保温120min，然后以不大于3℃/min的速率升温至700℃并保温120min，再以不大于5℃/min的速率升温至1200℃并保温180min。
本实施例中的调理剂1还可为除了石英砂和碎玻璃组合以外的碎玻璃、碎瓷片和石英沙子中的一种或两种以上；
本实施例中的调理剂2还可为除了钠长石和Al2O3组合以外的钠长石、萤石和Al2O3中的一种或两种以上。
实施例3
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的原料主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；
步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；
所述钒矿尾渣为陕西商洛山阳县的钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量为1％，二氧化硅的质量含量为84.23％，具体化学成分(质量含量，％)如表7所示，粒径分析结果如表8所示；
表7钒矿尾渣的化学成分表
成分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O SO<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> 烧失量
含量(％) 79.13 2.03 1.64 0.82 0.01 1.35 0.03 0.66 0.44 13.89
表8钒矿尾渣的粒径百分比统计结果
Figure BDA0003581911630000101
从表8可知，本实施例采用的钒矿尾渣中粒径大于0.15mm(100目)的百分比为40％，即粗料1的质量含量为40％，细料1的质量含量为60％；
步骤三、一次混合：根据步骤一中配比设计的计算结果，将步骤一中得到的粗料1与占调理剂1总质量80％的调理剂1、占调理剂2总质量80％的调理剂2及发泡剂投入到干式球磨机中进行研磨，得到的研磨产物过200目震动筛，得到筛上物即粗料2和筛下物即细料2，将粗料2返回至干式球磨机中参与研磨；
所述调理剂1为石英砂，且调理剂1的粒径小于3mm；所述调理剂2为钠长石和Al2O3按照1：1的质量比组成的混合物，且调理剂2的粒度小于3mm；所述发泡剂的成分为SiC，发泡剂的粒度小于3mm；
步骤四、二次混合：将步骤一中得到的细料1、步骤二中得到的细料2、剩余的调理剂1、剩余的调理剂2送入搅拌机中进行一次搅拌，然后送入滚筒筛中进行二次搅拌，得到混合粉体，且混合粉体的成分(质量含量，％)如表9所示；所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为85％，调理剂1的质量含量为2％，调理剂2的质量含量为12％，发泡剂的质量含量为1％；
表9混合粉体的化学成分表
成分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Na<sub>2</sub>O 发泡剂 其他
含量(％) 73.60 7.79 6.02 1 11.59
步骤四、造粒：将步骤三中得到的混合粉体经圆盘造粒机造粒形成混合料颗粒，且混合料颗粒的粒径不大于3mm；
步骤五、烧结：将步骤四中形成的混合料颗粒在1150℃～1250℃下进行高温烧结，得到发泡陶瓷；所述高温烧结的过程为：先以不大于5℃/min的速率升温至500℃并保温120min，然后以不大于3℃/min的速率升温至700℃并保温120min，再以不大于5℃/min的速率升温至1250℃并保温180min。
本实施例中的调理剂1还可为除了石英砂以外的碎玻璃、碎瓷片和石英沙子中的一种或两种以上；
本实施例中的调理剂2还可为除了钠长石和Al2O3组合以外的钠长石、萤石和Al2O3中的一种或两种以上。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为88％，调理剂1的质量含量为1.25％，调理剂2的质量含量为10％，发泡剂的质量含量为0.75％。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为88％，调理剂1的质量含量为1.55％，调理剂2的质量含量为10％，发泡剂的质量含量为0.45％。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为83％，调理剂1的质量含量为5.25％，调理剂2的质量含量为11％，发泡剂的质量含量为0.75％。
实施例7
本实施例与实施例2的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为83％，调理剂1的质量含量为5.55％，调理剂2的质量含量为11％，发泡剂的质量含量为0.45％。
实施例8
本实施例与实施例3的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为85％，调理剂1的质量含量为2.25％，调理剂2的质量含量为12％，发泡剂的质量含量为0.75％。
实施例9
本实施例与实施例3的不同之处在于：步骤四所述混合粉体中钒矿尾渣的质量含量为85％，调理剂1的质量含量为2.55％，调理剂2的质量含量为12％，发泡剂的质量含量为0.45％。
对本发明实施例1～实施例9制备的发泡陶瓷制品的性能进行检测，结果如下表10所示。
表10实施例1～实施例9制备的发泡陶瓷制品的性能
Figure BDA0003581911630000131
从表10可知，本发明实施例1～实施例9以钒矿尾渣为主材制备的发泡陶瓷的性能均符合JG/T 511-2017《建筑用发泡陶瓷保温板》中二类产品要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法以钒矿尾渣为主材，以调理剂为辅材，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备得到发泡陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述钒矿尾渣为钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量不大于10％，二氧化硅的质量含量不低于60％。
3.根据权利要求1所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述发泡陶瓷中钒矿尾渣的掺入质量百分比为80％以上。
4.根据权利要求1所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；
步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；
步骤三、一次混合：根据步骤一中配比设计的计算结果，将步骤一中得到的粗料1与占调理剂1总质量60％～80％的调理剂1、占调理剂2总质量60％～80％的调理剂2及发泡剂投入到干式球磨机中进行研磨，得到的研磨产物过200目震动筛，得到筛上物即粗料2和筛下物即细料2，将粗料2返回至干式球磨机中参与研磨；
步骤四、二次混合：将步骤一中得到的细料1、步骤二中得到的细料2、剩余的调理剂1、剩余的调理剂2送入搅拌机中进行一次搅拌，然后送入滚筒筛中进行二次搅拌，得到混合粉体；
步骤五、造粒：将步骤三中得到的混合粉体经圆盘造粒机造粒形成混合料颗粒，且混合料颗粒的粒径不大于3mm；
步骤六、烧结：将步骤四中形成的混合料颗粒在1150℃～1250℃下进行高温烧结，得到发泡陶瓷。
5.根据权利要求4所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤一中所述调理剂1为碎玻璃、碎瓷片和石英沙子中的一种或两种以上，且调理剂1的粒度小于5mm。
6.根据权利要求4所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤一中所述调理剂2为钠长石、萤石和Al2O3中的一种或两种以上，且调理剂2的粒度小于5mm。
7.根据权利要求4所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤三中所述发泡剂的成分为SiC，发泡剂的粒度小于3mm。
8.根据权利要求4所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤四中所述混合粉体中含有SiO2、Al2O3、Na2O和发泡剂，且SiO2的质量含量为60％～75％，Al2O3的质量含量为6％～8％，Na2O的质量含量为5％～8％，发泡剂的质量含量为0.45％～1％，其他不高于20％。
9.根据权利要求4所述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，步骤五中所述高温烧结的过程为：先以不大于5℃/min的速率升温至500℃并保温120min以上，然后以不大于3℃/min的速率升温至700℃并保温120min以上，再以不大于5℃/min的速率升温至1150℃～1250℃并保温180min以上。
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