[發明專利]一種輕質多孔保溫隔熱材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210006492.6
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102584321A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 馬保國;宋雪峰;肖慧;李相國;蹇守衛;黃健
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;B09B3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明所提供的輕質多孔保溫隔熱材料，屬于新型墻體材料領域，具體涉及一種利用鐵尾礦等固體廢棄物制備的輕質輕質多孔保溫隔熱材料及其制備方法。

背景技術

目前我國經濟飛速發展，但各種資源和能源卻日趨緊缺，大氣污染、水污染和土地污染等日益嚴重，節約資源和保護環境已成我們必須面對的緊要問題。隨著人民生活水平的提高，住宅的需求量進一步增加，每年新建房屋面積高達17～18億平方米，超過所有發達國家每年建成建筑面積的總和，物耗水平相較發達國家，鋼材高出10％～25％，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率僅為25％。國民經濟要實現可持續發展，推行建筑節能勢在必行、迫在眉睫。

而在礦山領域，排放的礦山廢渣量已達50～60億t，并且每年以3～4億t的速度增長，而綜合利用率不到20％。同時隨著我國鋼鐵工業的迅速發展，鐵礦石的開采量不斷增加，選礦廠排出的鐵尾礦越來越多。大量尾礦的長期堆積不僅占用土地，而且還造成環境污染。因鐵尾礦化學成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、磚瓦等所需要的成分，用鐵尾礦做原料制作各種建材產品，成本較低，尾礦利用率高，用量大，既利用了廢物，減少了環境污染，又節約了大量土地。

多孔材料顯著是具有較高的氣孔率和較低的基體導熱系數，具有很好的隔熱保溫效果，所以多孔材料現今越來越多地大量應用于各個領域。因此從環保和節能兩方面來看，利用尾礦、固體廢棄物等工業廢渣制備的多孔材料，可作為建筑物隔熱保溫的理想材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：利用一種利用鐵尾礦等固體廢棄物制備的輕質多孔保溫隔熱材料，該產品有高效利用固體廢棄物、節約土地資源、保溫隔熱效果好、防水防火、施工便捷等優點。

本發明的制備采用以下的技術方案：一種輕質多孔保溫隔熱材料，其特征在于其組分及其組分含量按質量比計為固體廢棄物∶粘結劑∶助熔劑∶增韌劑∶發泡劑＝1∶0.58～1.7∶0.18～0.56∶0.04～0.24∶0.02～0.03經混合燒結而成，所述的粘結劑為頁巖，所述助熔劑為長石，所述的增韌劑為云母，所述的發泡劑為熱分解型復合發泡劑，其由磷酸鈣、煤粉和碳酸鈣按質量比1∶1∶3的混合物。

按上述方案，所述的固體廢棄物為鐵尾礦與煤矸石、舊磚瓦、陶瓷粉末、碎玻璃廢渣中的任意一種或多種混合磨細而成，其粒徑為0.07～0.15mm，其中鐵尾礦占固體廢棄物總質量的55～90％。

按上述方案，所述的頁巖的粒徑在0.15mm以下。

按上述方案，所述的發泡劑的粒徑小于0.075mm。

按上述方案，所述的長石與云母二者混合時質量比為長石∶云母＝1∶0.5～1.5。

輕質多孔保溫隔熱材料的制備方法，其特征在于包括有以下步驟：按質量比計為固體廢棄物∶粘結劑∶助熔劑∶增韌劑∶發泡劑＝1∶0.58～1.7∶0.18～0.56∶0.04～0.24∶0.02～0.03取固體廢棄物、粘結劑、助熔劑、增韌劑和發泡劑，備用，將固體廢棄物磨細至粒徑約為0.07～0.15mm，再與粘結劑、助熔劑、增稠劑、發泡劑混合，并向混合均勻后的原材料中加入原材料總質量的7～16％水造粒，置于SiC或者Al₂O₃耐火模具中在設定的燒成制度下燒成1～4小時，冷卻后制得輕質多孔保溫隔熱材料。

按上述方案，所述的燒成制度為：低于400℃，升溫速率為3～5℃/min；400℃～900℃，升溫速率為5～10℃/min；900℃～燒成溫度，升溫速率為1～5℃/min，并于燒成溫度下保溫1～4小時，所述的燒成溫度為1080～1160℃。

本發明與現有技術相比具有以下主要的優點：

(1)所用鐵鐵尾礦與煤矸石、舊磚瓦、陶瓷末、碎玻璃等皆為固體廢棄物，不僅可以使資源得到循環利用，減少廢棄物對環境的污染，而且可以節約大量土地資源；具有良好的保溫隔熱性能，具有良好的防水、防火、高耐久性等特點；

(2)本發明所提供的多孔保溫隔熱材料采用熱分解型發泡劑，使燒結制品在高溫燒結時產生大量的密閉微孔，熱震性能好，該燒結制品可由發泡劑的添加量和溫度制度控制制品的體積密度和氣孔的大小及分布，可進一步調整導熱系數和材料的強度；