[發明專利]一種安山巖尾礦基泡沫陶瓷

在審

• 申請號: 201910405611.7
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110937918A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 王永亞;謝雨衡;陳佳倩;陳海鋒;潘國祥;祝守新;伍濤
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B33/132;C04B33/135
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種以安山巖尾礦泥與飛灰為主要原料的泡沫陶瓷，其特征在于泡沫陶瓷的質量組成百分數為：安山巖尾礦泥50～90％、飛灰8～48％以及碳化硅2～5％。其制備方法包括如下步驟：S1，粉料制備；S2，坯體成型及干燥；S3，樣品燒結。本發明制得的泡沫陶瓷，其燒成周期短、配方及制備工藝簡單、設備要求低，所制備的泡沫陶瓷性能優良。固廢的使用量高達98％，有效降低生產成本，實現固廢安山巖尾礦泥與危廢飛灰的資源化利用，減少尾礦對土地的占用，緩解其引發的環境問題。

技術領域

本發明屬于新材料、資源等學科交叉技術領域，具體是涉及一種以安山巖尾礦泥和飛灰為主要原料的泡沫陶瓷及制備方法。

背景技術

可持續發展已成為全人類共同關注的話題，我國政府高度重視可持續發展，將可持續發展確定為國家的重大發展戰略。而當前的石材開采企業在其生產過程中不可避免的會產生大量的粉體尾礦。如果不能及時有效地處理和利用尾礦泥，不僅占用大量土地資源，而且粉塵嚴重污染環境，破壞生態。因此，尾礦泥作為常見的工業固體廢棄物，其綜合利用已經成為社會共同關注的問題。

我國生活垃圾的主要處置方式為填埋和焚燒，而垃圾焚燒發電以其獨特的優勢成為國內發展速度最快的生活垃圾處理方式。生活垃圾焚燒產生的飛灰是垃圾燃燒后產生的危險廢物，如處理不當會對環境造成嚴重的二次污染。目前，我國對飛灰的處理主要以固化填埋為主，少量以水泥窯協同處理，然而隨著飛灰產量的增加和填埋場的減少，飛灰的資源化利用勢在必行，研究垃圾焚燒飛灰的資源化利用方法具有重要的現實意義。

在安山巖尾礦泥和飛灰等工業固體廢棄物的開發研究中，公開號為CN104496535A的中國專利中公開了一種以硅砂尾礦和粉煤灰為主要原料的泡沫陶瓷及其制備方法，該專利以硅砂或石英砂礦尾、粉煤灰和添加劑來制作泡沫陶瓷，其石英砂或硅砂尾礦為25～45％，燒結助劑為硼砂，發泡劑為碳酸鈣，粘結劑為水玻璃，燒成溫度為1050～1100℃。公開號為CN104108946A的中國專利中公開了一種垃圾焚燒飛灰基泡沫陶瓷及其制備方法，該專利以垃圾焚燒飛灰、石英砂和添加劑為原料來制作泡沫陶瓷，其中垃圾焚燒飛灰10～59.1％，石英砂34.5～60％，添加劑為氧化鋁、氧化鐵、碳酸鈉和發泡劑，燒成溫度為1130～1200℃。公開號為CN101580378A的中國專利中公開了用二次垃圾飛灰或底灰制備建筑陶瓷及方法，該專利以飛灰或底灰、高嶺土和石英為原料燒結建筑陶瓷，燒成溫度為1050～1100℃。上述專利均未涉及安山巖尾礦泥的應用，而且使用添加劑較多，增大了生產成本，不利于實際推廣。

發明內容

本發明的目的是提供一種以安山巖尾礦泥與飛灰為主要原料的輕質泡沫陶瓷材料及其制備方法，該方法能夠充分利用安山巖尾礦泥及垃圾焚燒產生的飛灰，有效地緩解了環境壓力，降低飛灰處理成本，而且制備的安山巖尾礦基泡沫陶瓷性能良好。

本發明一種安山巖尾礦基泡沫陶瓷采用以下技術方案。

該泡沫陶瓷的組成為：安山巖尾礦泥50～90％、飛灰8～48％以及添加劑2～5％。其中，添加劑為碳化硅，主要起到發泡作用。以上原材料的質量組成百分數之和為100％。

按上述方案，所述原材料各組分的粒度過200目標準篩。

按上述方案，所述的泡沫陶瓷體積密度＜1.7g/cm³，抗壓強度＞6MPa，吸水率＜5％。

本發明一種安山巖尾礦基泡沫陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

S1，粉料制備；S2，坯體成型及干燥；S3，樣品燒結。

所述步驟S1中，分別將安山巖尾礦泥、飛灰及添加劑放入球磨機中球磨8～12h。將球磨后的安山巖尾礦泥、飛灰及添加劑分別過200目篩。按照配方，準確稱量安山巖尾礦泥、飛灰及添加劑各原料，攪拌混合均勻。