[發明專利]一種多孔陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200710032543.1
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN101186519A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 稅安澤;劉艷春;夏海斌;曾令可;劉平安;程小蘇;王慧
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/622
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東;羅觀祥

技術領域

本發明涉及無機材料技術領域，具體是指一種多孔陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

隨著我國城鎮化、工業化進程的加快以及社會主義新農村建設的逐步展開，每年竣工的房屋建筑面積約20億平方米。預計到2020年底，全國房屋建筑面積將新增250至300億平方米。但是到目前為止，幾乎所有的建筑物都不節能。節約土地、能源、淡水、礦產資源具有極端重要和緊迫的意義。

我國總能耗中建筑能耗占了30％左右(另外，工業能耗占60％，交通能耗占10％)。其中空調能耗占建筑能耗的50～60％，照明能耗占建筑能耗的20～30％。如果延續目前的建筑能耗狀況，預計到2020年，我國建筑業每年將消耗1.2萬億度電和4.1億噸標煤，接近目前全國建筑能耗的3倍，加上建材生產能耗所占比例(16.7％)，建筑建材能耗約占全社會總能耗的46.7％。這是一組非常可怕的數據。因此，降低建筑材料的總體生產能耗，提高墻體材料的保溫、隔熱等環保性能迫在眉睫。

近年來，我國陶瓷產業得到了迅猛發展，隨著陶瓷產量的增加，陶瓷廢料數量越來越多。據統計，我國各種陶瓷廢料總量約為1000萬噸/年左右，其中拋光磚廢料量已達500萬噸/年左右。如此大量的陶瓷廢料已經不能用簡單的填埋方法來解決了，大量堆積的陶瓷廢料擠占土地，嚴重污染我們的水、空氣和土壤環境。如果不對這些廢料進行加工處理或再利用，陶瓷廢料“山”將越堆越高，嚴重破壞我們的生態環境。如何變廢為寶，化廢料為資源，已成為陶瓷生產廠家和環保部門共同關注的問題。

利用陶瓷生產廠的廢料，研究開發一種生產成本低，兼具保溫、隔熱功能的多孔、輕質環保型建筑材料，對于提高我國建筑物的綜合節能和礦產資源的綜合利用率，以及陶瓷、建材等行業的可持續發展具有重要意義。

在多孔陶瓷的制作過程中，通常采用有機發泡劑造孔，但由于有機發泡劑價格昂貴，其實際應用性受到了極大的限制。目前已有利用拋光磚廢料制備陶瓷磚(中國200410079020.9號發明專利申請)、輕質陶瓷材料(中國02114605.5號發明專利)的報道，但這些技術采用的原料都是拋光磚的拋光廢泥、廢渣，原料范圍較狹窄，未涉及其它陶瓷廢料(如熟料等)的再利用，并且還需要摻雜成本昂貴的發泡劑。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中存在的不足，充分利用陶瓷廢料(來源廣、零成本、環保)和拋光磚廢料(含高溫分解發泡的化合物)的自身優點，提供一種用于建筑節能以及窯爐隔熱型保溫材料的多孔陶瓷材料及其制備方法。該多孔陶瓷材料生產成本低，兼具保溫、隔熱、隔音、防火等功能。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

所述一種多孔陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件：

第一步??以重量份數計，將5～50份陶瓷拋光廢料、20～50份陶瓷廢料、0～20份陶瓷粘土、0～15份高溫砂、0～15份低溫砂混合，按上述原料總重量的10～60％添加水，并添加0～3份助磨劑和0～3份粘結劑，進行濕法球磨；

第二步將球磨后的物料壓制成陶瓷磚坯體，在陶瓷輥道窯內燒成即可。

為了更好地實現本發明，所述陶瓷拋光廢料包括陶瓷行業地板磚拋光所產生的廢水、廢渣混合物，經沉淀、壓濾以及陳腐處理后獲得的廢料，視其尺寸大小可以進行球磨或干燥、破碎處理；所述陶瓷廢料包括陶瓷生產過程中產生的廢渣、廢品及其混合物，視其尺寸大小可以進行破碎處理；所述陶瓷粘土包括中級球土、高白球土；所述高溫砂包括湖南白砂、特優石粉；所述低溫砂包括透明白砂、B5砂、B9砂；所述助磨劑包括三聚磷酸鈉、腐殖酸鈉；所述粘結劑包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素；所述濕法球磨后物料過30目篩，篩余0.5～1％，然后采用振動干燥造粒法或噴霧干燥造粒，過60目篩；所述造粒后的物料采用陶瓷壓機在5～100MP下壓制成型陶瓷磚坯體；所述燒成溫度為1000～1300℃，燒成周期為20～270分鐘。

所述一種多孔陶瓷材料，就是通過上述方法制備而成。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明充分利用了拋光磚廢料以外的陶瓷廢料(如陶瓷熟料等)，陶瓷廢料的總利用率可達70～90％，不僅大大降低產品的原料成本，而且變廢為寶，實現陶瓷廢料的再利用，減少陶瓷廢料所帶來的環境污染。

2、本發明充分利用拋光磚廢料的自身發泡機理，無需使用發泡劑，解決了多孔陶瓷材料制備過程中昂貴的發泡劑成本問題。