[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410308051.0
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN105198308B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬淑花;馬海軍;劉中凱;鄭詩禮;張懿;李重陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所;開曼鋁業(yè)（三門峽）有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B28/14
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,王敬波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硅酸鈣板的制備方法，特別涉及一種輕質(zhì)的硅酸鈣板的制備新方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

建材工業(yè)的發(fā)展趨勢是生產(chǎn)輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保的建筑材料，運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料減小建筑物的自重，提高施工的機(jī)械化和裝配化水平。硅酸鈣板作為新型環(huán)保建材，具有防火、防潮、耐久、變形率低、隔熱等特點(diǎn)。

目前，傳統(tǒng)的硅酸鈣板是用硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料并加入增強(qiáng)纖維及添加劑，經(jīng)過混合制漿、成坯、高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)等工序制成，例如專利文獻(xiàn)CN101279831公開了一種硅酸鈣及其制備方法，專利文獻(xiàn)CN1884180公開了一種無石棉硅酸鈣板及其制作方法。

目前工業(yè)生產(chǎn)的硅酸鈣板大多是中高密度的，其密度在1.1g/cm³以上，較之低密度的輕質(zhì)硅酸鈣板在隔音、隔熱保溫、施工等方面存在較大的不足。而現(xiàn)有低密度硅酸鈣板其密度一般在0.6-0.9g/cm³之間，生產(chǎn)過程中硅質(zhì)材料中的SiO₂和鈣質(zhì)材料中的CaO經(jīng)水熱合成反應(yīng)生成托貝莫來石晶體，一般要經(jīng)二次蒸養(yǎng)，原料成本、能耗和制造成本較高，此類制備方法可參見專利文獻(xiàn)CN103449773A，其公開的一種輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法；專利文獻(xiàn)CN102584116A，其公開了一種無石棉輕質(zhì)硅酸鈣板及其制造方法。

專利文獻(xiàn)CN1350993A公開了一種輕質(zhì)硅酸鈣般的制造方法，該方法可制得密度在0.8-1.0g/cm³的硅酸鈣版，但是其仍然需要高溫蒸養(yǎng)環(huán)節(jié)；專利文獻(xiàn)CN103449773公開了一種低密度高強(qiáng)度的無石棉的輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法，但是該制備方法中仍然包括了將輕質(zhì)硅酸鈣板坯體送入蒸壓釜內(nèi)蒸養(yǎng)的過程，工序較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種密度低、強(qiáng)度高、不易變形、隔熱防火的硅酸鈣板及其制備方法。

本發(fā)明方法所使用的主要原料包括硅酸鈉鈣，所述硅酸鈣鈉是由粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土、膨潤土等高二氧化硅含量的原料經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化獲得，這種硅酸鈉鈣經(jīng)水熱分解反應(yīng)得到一種硅酸鈣渣，此種硅酸鈣微觀晶體結(jié)構(gòu)與形貌可控，與水泥、粉煤灰、石膏、石英、增強(qiáng)纖維等按一定配比混合、壓制而制成硅酸鈣板，其中的壓制環(huán)節(jié)無需蒸壓步驟。

本發(fā)明提供的硅酸鈣板的制備方法，包括如下步驟:

步驟1)：原料處理：硅酸鈉鈣原料和稀堿液按質(zhì)量比1:10-1:30混合得到混合料漿，所述混合料漿進(jìn)行堿性水解，水解反應(yīng)完畢后，固液分離得到固體硅酸鈣渣；所述硅酸鈉鈣原料包括粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土和膨潤土中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述稀堿液中NaOH濃度為1-50g/L。

優(yōu)選的，所述混合料漿在溫度70-250℃進(jìn)行水解，水解時(shí)間可以選擇4-40h。反應(yīng)過程中對料漿進(jìn)行攪拌，對反應(yīng)后料漿進(jìn)行過濾洗滌，得到硅酸鈣渣。

步驟2)：制備混合物料，并加水混合均勻；所述混合物料包括硅酸鈣渣和增強(qiáng)纖維；所述硅酸鈣渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-90wt％，所述增強(qiáng)纖維為紙纖維或棉纖維。

優(yōu)選的，所述混合物料還包括水泥0-20wt％；粉煤灰0-20wt％；石膏0-20wt％；石英0-20wt％以及膨潤土0-3wt％。

優(yōu)選的，所述增強(qiáng)纖維為紙纖維時(shí)，紙纖維的含量為3-20wt％；所述增強(qiáng)纖維為棉纖維時(shí)，所述棉纖維的含量為3-15wt％。

步驟3)：所述增強(qiáng)纖維松解和混合物料混合均勻后，進(jìn)行固液分離得到濾餅。

優(yōu)選的，混料溫度為20-90℃，待增強(qiáng)纖維充分松解以及物料混合均勻后，對料漿進(jìn)行液固分離。

步驟4)：將濾餅壓制成板，成型后的制品脫模，即得濕坯。

優(yōu)選的，壓制時(shí)壓力為20-60MPa，壓力維持時(shí)間5-120min。

更優(yōu)選的，所述方法還包括：

步驟5)：將所得的濕坯靜養(yǎng)1-48h，然后在70-130℃下烘干至含水率小于10wt％，制得硅酸鈣板成品。

本發(fā)明還提供了利用上述方法制備獲得的硅酸鈣板。

本發(fā)明提供的硅酸鈣板有以下明顯的有益效果：

1)本發(fā)明所采用的主要原料區(qū)別于傳統(tǒng)硅酸鈣板生產(chǎn)原料，是以粉煤灰、赤泥、煤矸石等高硅原料經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化所得的硅酸鈉鈣為原料。硅酸鈉鈣經(jīng)水熱分解得到一種硅酸鈣渣，用以制備硅酸鈣板。與傳統(tǒng)的鈣質(zhì)材料與硅質(zhì)材料合成反應(yīng)相比，原料簡單，節(jié)能經(jīng)濟(jì)。