[發明專利]一種脫鎂硼泥基泡沫的制備方法

在審

• 申請號: 201410371063.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN105294148A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 郭琳;馬智明
• 申請（專利權）人: 郭琳
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工合成方法技術領域，尤其涉及一種脫鎂硼泥基泡沫的制備方法。

背景技術

硼泥是以硼礦石為原料，采用碳堿法生產硼砂和硼酸等硼化工產品后剩余的廢棄物。每生產1t硼砂約產生4t的硼泥。每年中國要生產40萬～50萬t硼砂，產生160萬～200萬t的硼泥，加上歷年的累積，超過千萬t的硼泥亟待處理。硼泥呈強堿性，大量的硼泥堆積不僅占用大量土地，而且對土地、水體和大氣都會造成污染。因此硼泥的問題引起了很多專家學者的廣泛關注。

硼泥的主要成分為氧化鎂、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣等，目前硼泥中的研究主要集中在用于制備建筑材料，用于冶金和廢水廢氣處理，制造硼鎂肥，提取其中的鎂元素等方面。雖然取得了一些成果，但現在硼泥的綜合研究利用多處在實驗室階段和小試階段，硼泥問題未得到徹底有效的解決。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種強度好的脫鎂硼泥基泡沫的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下步驟。

1）稱取一定量硼泥，加入適量水成漿料，加入硫酸與漿料混合，反應期間輔以間歇性攪拌。

2）將混合液過濾，并洗滌，得到的濾液經純化處理得到工業級的硫酸鎂；得到的固體濾渣即為脫鎂硼泥。

3）將脫鎂硼泥在烘箱干燥，然后球磨，得到的固體通過篩，稱取一定量干燥磨細的脫鎂硼泥放入聚四氟乙烯容器中。

4）加入適量的氫氧化鈉水溶液，充分攪拌得到均勻的漿料；然后加入一定量由發泡劑水溶液振動發泡得到的泡沫劑，再次攪拌使其混合均勻，倒入模具成型；將其放入烘箱干燥，然后脫模。

5）放入馬弗爐從室溫升到燒結溫度，并保溫，然后自然冷卻至室溫，得到泡沫材料。

作為一種優選方案，本發明所述步驟3）將脫鎂硼泥在120℃的烘箱干燥12h，然后球磨1h，得到的固體通過120目篩。；所述步驟4），使氫氧化鈉質量分數為5%，后加入一定量由發泡劑含量為10%的水溶液振動發泡得到的泡沫劑，再次攪拌使其混合均勻，倒入模具成型。將其放入105℃烘箱干燥24h，然后脫模；所述步驟5）放入馬弗爐以2～3℃/min的升溫速率從室溫升到燒結溫度1050℃，并保溫1h。

作為另一種優選方案，本發明制備過程采用WE-30型液壓機，采用DRXL-Ⅰ導熱系數測試儀，采用JSM-5600LV掃描電子顯微鏡，采用用RigakuD/max2400X射線衍射儀。

本發明有益效果。

本發明利用脫鎂硼泥為主要原料，氫氧化鈉作為堿激發劑，將泡沫劑加入到預制的脫鎂硼泥漿料中，1050℃燒結得到了堿激發的泡沫材料。考察泡沫加入量對泡沫材料性能的影響，分析了堿激發處理對泡沫材料的影響。當泡沫加入量為5%時，材料密度為0.90g/cm3，導熱系數為0.1866W/(m·K)，強度達到6.5MPa；當泡沫加入量為10%時，材料密度為0.625g/cm3，抗壓強度為1.15MPa，吸水率為115%。制備的泡沫材料在保溫節能材料、吸水材料和滲透材料等領域具有潛在的廣闊應用空間。

具體實施方式

本發明采用以下步驟。

1）稱取一定量硼泥，加入適量水成漿料，加入硫酸與漿料混合，反應期間輔以間歇性攪拌。

2）將混合液過濾，并洗滌，得到的濾液經純化處理得到工業級的硫酸鎂；得到的固體濾渣即為脫鎂硼泥。

3）將脫鎂硼泥在烘箱干燥，然后球磨，得到的固體通過篩，稱取一定量干燥磨細的脫鎂硼泥放入聚四氟乙烯容器中。

4）加入適量的氫氧化鈉水溶液，充分攪拌得到均勻的漿料；然后加入一定量由發泡劑水溶液振動發泡得到的泡沫劑，再次攪拌使其混合均勻，倒入模具成型；將其放入烘箱干燥，然后脫模。

5）放入馬弗爐從室溫升到燒結溫度，并保溫，然后自然冷卻至室溫，得到泡沫材料。

所述步驟3）將脫鎂硼泥在120℃的烘箱干燥12h，然后球磨1h，得到的固體通過120目篩。；所述步驟4），使氫氧化鈉質量分數為5%，后加入一定量由發泡劑含量為10%的水溶液振動發泡得到的泡沫劑，再次攪拌使其混合均勻，倒入模具成型。將其放入105℃烘箱干燥24h，然后脫模；所述步驟5）放入馬弗爐以2～3℃/min的升溫速率從室溫升到燒結溫度1050℃，并保溫1h。

本發明制備過程采用WE-30型液壓機，采用DRXL-Ⅰ導熱系數測試儀，采用JSM-5600LV掃描電子顯微鏡，采用用RigakuD/max2400X射線衍射儀。