[發明專利]一種利用粉煤灰制備泡沫陶瓷保溫板的方法

無效

• 申請號: 200910023176.8
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101597178A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 黃劍鋒;曹麗云;李穎華;吳建鵬
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;B09B3/00;B28B3/00;B28B7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明涉及利用廢料制備建筑保溫材料的技術領域，特別是利用廢棄粉煤灰制備泡沫陶瓷保溫板的方法。

背景技術

隨著社會的進步和工業的發展，人們對能源的需求不斷增加，但能源資源極其有限，缺口不斷加大，開發新的清潔能源與節約用能是實現經濟可持續發展的必要步驟。我國建筑能耗占社會總能耗的28％左右，而且，隨著房地產的不斷升溫，該比例也在逐年攀升(殷仲海.保溫隔熱材料在建筑工程中的應用[J].湖北教育學院學報，2005，22(2)：72-73)。因此，必須重視保溫材料的生產和建筑的保溫工程，力求大幅度減少能源的消耗量，從而緩解我國能源供需矛盾，并減少環境污染和溫室效應。建筑中使用的保溫隔熱材料品種繁多，其中使用最為普遍的保溫隔熱材料，無機材料有膨脹珍珠巖、加氣混凝土、巖棉、玻璃棉等，有機材料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等(王美君.建筑中最常用的保溫隔熱材料[J].磚瓦世界，2005(1)：48)。其中無機材料有不燃、使用溫度寬、耐化學腐蝕性較好等特點，有機材料有強度較高、吸水率較低、不透水性較佳等特點。

泡沫陶瓷則是20世紀70年代發展起來的一種新型材料，由于它具有氣孔率高、熱導率低、重量輕、硬度高、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕及良好的機械強度等優良性能，可作為理想的建筑保溫隔熱材料。目前，制備泡沫陶瓷的方法主要有粉末坯體發泡法和漿料發泡法(劉培生.多孔材料引論[M].清華大學出版社，2004年9月第一版)。粉末坯體發泡法是采用碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋁和雙氧水等發泡劑，制得生坯，再燒結獲得多孔泡沫陶瓷的制備工藝；漿料發泡法是利用陶瓷懸浮液進行發泡，經干燥脫模再燒結的工藝。上述兩種方法工藝復雜，成本較高，不易連續制造大尺寸的多孔泡沫陶瓷，使其用途受到限制。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種利用粉煤灰制備泡沫陶瓷保溫板的方法，此方法不僅原料來源廣泛、生產成本低、能耗小，而且變廢為寶，可生產大尺寸泡沫陶瓷保溫板，具有顯著的經濟與環境效益。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

1)首先，將粉煤灰和鉀長石分別放入球磨機中干磨，然后分別過100目篩，將過篩后的粉煤灰采用永久磁鐵除鐵，再采用電磁除鐵，使粉煤灰中Fe₂O₃的含量低于0.5％；

2)其次，選用氧化鈰作為發泡劑，取經除鐵后的粉煤灰、干磨過篩后鉀長石、高嶺土和氧化鈰按粉煤灰∶鉀長石∶高嶺土∶氧化鈰＝(30～40％)∶(30～40％)∶(10～15％)∶(20～30％)的質量百分比混合制成混合料并將混合料放入球磨機中濕磨混勻，形成混合料漿；

3)然后，將混合料漿采用壓力式噴霧造粒干燥機干燥，混合料漿的入口溫度為120～300℃，干燥后的粉料裝入鋼制模具中，壓制成扁平狀坯體；

4)最后，將壓制的坯體放在底面均勻平鋪氧化鋁粉的氧化鋁匣缽中，并置于硅碳棒電阻爐內，以5～15℃/min的加熱速度自室溫升溫至1150～1220℃，保溫1～3h，自然冷卻后取出，即得建筑用泡沫陶瓷保溫板。

本發明步驟1)中的干磨是利用氧化鋁球石作為研磨介質，控制磨球和原料的質量比為2～3∶1，分別研磨0.5～3h；

步驟2)中的濕磨是利用氧化鋁球石作為研磨介質，控制磨球、混合料和水的質量比為2～3∶1∶0.8，研磨時間為0.5～3h；

步驟3)鋼制模具的尺寸為200mm×150mm×20mm，成型壓力為10～40MPa。

本發明的有益效果體現在：

(1)本發明的主要原料是燃煤電廠排放的工業廢棄物，用粉煤灰制備泡沫陶瓷保溫板不僅有助于節約天然資源，降低生產成本，而且有利于環境保護。

(2)粉煤灰原料主要為微米級球形顆粒，與天然礦物相比，原料無需使用大功率破碎機破碎，且混料均勻；同時，粉煤灰中存在大量的空心微珠及蜂窩狀體，具有導熱系數低、耐高溫特性。

(3)選用低毒性、高活性的稀土氧化物氧化鈰作為發泡劑，能降低泡沫陶瓷的燒結溫度，減少能耗，有利于工業化大生產。

(4)制備的泡沫陶瓷保溫板不僅氣孔均勻，孔隙度可調，而且具有質輕、高強度、低熱導率(0.1～0.15W/(m²×k))、耐高溫等優良特性。

(5)制備工藝簡單，可連續制成大尺寸的泡沫陶瓷保溫板。

具體實施方式

實施例1：