[發明專利]一種水煤漿氣化廢渣燒制的發泡保溫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711043184.X
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107602079B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 姬永生;張莉;吳守榮;石博文;劉本琳;李果;張領雷;劉麗麗;黃國棟;李軍
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B38/08;C04B33/32
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

本發明公開的水煤漿氣化廢渣燒制的發泡保溫材料，由水煤漿氣化廢渣和高溫相變材料按比例均勻混合后燒制而成。其制備方法是：混合料在30?60分鐘內以恒定的升溫速度加熱至700?800℃，恒溫15?30分鐘，以使水煤漿氣化廢渣充分發泡膨脹，然后在10?30分鐘內以恒定的升溫速度加熱至900?1000℃，恒溫持續30分鐘以上，使附著在已經發泡的水煤漿氣化廢渣上的高溫相變材料在持續高溫作用下充分熔融液化，從而將水煤漿泡沫粘結成整體，自然冷卻定型。本發明利用水煤漿氣化廢渣在700℃以上溫度能夠發泡膨脹的性質燒制保溫材料，解決了水煤漿氣化廢渣帶來的堆積侵占土地，污染環境問題。利用水煤漿氣化廢渣和高溫相變材料生產出的保溫材料具有耐火、耐久、輕質、防水、保溫性能好、強度高等優點。

技術領域

本發明涉及建筑材料制備技術領域，特別涉及建筑內、外墻保溫材料制備方法。

技術背景

水煤漿氣化工藝是指以純氧和水煤漿為主要原料，采用氣流床反應器，在加壓非催化條件下進行部分氧化反應，生成以一氧化碳和氫氣為有效成分的粗煤氣，可以用作氨、甲醇以及天然氣合成的合成氣。具有環保性能好、熱效率高等諸多優點，是緩解石油供需矛盾、保障能源安全的重要戰略舉措。但是在氣化過程中會不可避免的產生副產物—水煤漿氣化廢渣，對水煤漿氣化廢渣的處理一直是多數企業難以解決的問題，大量的水煤漿氣化廢渣露天堆積不僅侵占土地，而且對環境造成嚴重污染。因此對于水煤漿氣化廢渣合理的開發利用，既可以減少其處理過程中帶來的環境污染，又可以提高資源的利用率，減少使用成本。

目前，對水煤漿氣化廢渣的研究極少。中國發明專利文獻《一種利用水煤漿渣制備的高性能混凝土》（專利號201410114376.5），將水煤漿氣化廢渣作為混凝土中的礦物摻合料使用。由于水煤漿氣化廢渣自身的密度小，吸水量大，其作為礦物摻合料導致混凝土需水量增大，降低混凝土強度。水煤漿氣化廢渣直接添加到混凝土中，其活性不能夠很好的發揮作用，會使得混凝土的性能變差。水煤漿氣化廢渣作為礦物摻合料的摻量很低，而且其作為混凝土中礦物摻合料的技術遠不如其他幾種礦物摻合料的技術成熟（如粉煤灰、燃燒煤矸石、粒化高爐礦渣粉、硅灰等），其作為礦物摻合料能否如粉煤灰等礦物摻合料在市場上大規模應用還不確定。將水煤漿氣化廢渣作為礦物摻合料，并未研究水煤漿氣化廢渣自身特性，開發利用效率低。

發明內容

本發明所要解決的是水煤漿氣化廢渣現有存在問題，利用水煤漿氣化廢渣在700℃以上溫度能夠發泡膨脹的性質，提出了一種水煤漿氣化廢渣燒制的發泡保溫材料及其制備方法，保溫材料的生產工藝簡單，在燒制過程原料自身燃燒助燃，燒制速度快，節約燃料成本，降低能耗，同時提高資源的利用率，減少生產成本。該保溫材料具備優良的隔音保溫性能，具有一定的防火能力。

本發明提出的水煤漿氣化廢渣燒制的發泡保溫材料，由水煤漿氣化廢渣和高溫相變材料按比例均勻混合后燒制而成，所述水煤漿氣化廢渣和高溫相變材料的質量百分比：水煤漿氣化廢渣40-85%，高溫相變材料15-60%。

所述高溫相變材料為700-800℃軟化、800-1000℃液化的低熔點高溫相變材料，如：玻璃粉。

本發明所述的水煤漿氣化廢渣燒制的發泡保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，原料制備：將水煤漿氣化廢渣和高溫相變材料按設定比例稱量，并混合均勻。

步驟2，布料：將混合料均勻攤鋪在燒制模具中并鋪平。

步驟3，燒制：將裝入混合料的燒制模具送入燒制窯，在30-60分鐘內以恒定的升溫速度緩慢加熱至700-800℃，恒溫15-30分鐘，以使水煤漿氣化廢渣充分發泡膨脹，然后在10-30分鐘內以恒定的升溫速度繼續加熱至900-1000℃，恒溫持續30分鐘或以上（無特定上限時間，以工業生產必要性并兼顧生產效率定），并使附著在已經發泡的水煤漿氣化廢渣上的高溫相變材料在持續高溫作用下充分熔融液化，從而將水煤漿泡沫粘結成整體。

步驟4，自然冷卻定型。