[發明專利]一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷及制備方法

在審

• 申請號: 202110924748.0
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113429216A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 邱景平;孫曉剛;馬征宇;王海龍;邢軍;程春宏;趙家琪;閆雨辰;趙興東
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B33/132;C04B33/138
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷及制備方法。本發明以黃金尾砂和煤矸石為主要原料，輔以微硅粉、鈉長石、碳化硅微粉、滑石、方解石后，進行球磨，過篩，燒結，制備得到平均泡徑1～3mm，密度350～600kg/m³，抗壓強度4.7～7.6MPa，導熱系數0.049～0.062W/(m﹒k)的發泡陶瓷。本發明通過將不同廢棄物復合使用，利用固廢組分之間的協同、互補的作用，制備出性能優良的發泡陶瓷，實現了固廢的大宗化利用。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷及制備方法。

背景技術

煤矸石是煤炭在生產與洗選過程中產生的，據統計我國煤矸石現有堆存量在50億t以上，每年的排放量在7.5億t左右。同時，由于煤矸石中含有碳質泥巖、硫鐵礦等可燃物質，長時間的露天堆存容易導致矸石自燃，進而排放出有害氣體，污染周圍環境。

黃金尾砂是含金礦石經粉碎、浮選后產生的廢渣，在2013年，中國黃金尾礦產生量就達到了2.14億t黃金尾礦，然而，尾砂綜合利用率則不到 20％，并且隨著開采的持續進行，尾礦產量會越來越多。它的大量堆積占用土地資源，滲入地下污染地下水，污染環境，給人類生存環境造成了嚴重威脅，并造成了礦產資源的浪費。

根據住房和城鄉建設部統計，建筑能耗占我國能源消費總量27％以上。在 我國既有的約400億m²建筑中，并且每年城鄉建設新建房屋近20億平方米， 大多數屬于高耗能建筑，單位建筑面積的能源利用率僅為28％，在此背景下， 采用新型保溫隔熱材料降低建筑能耗，減少對環境的污染，在經濟社會發展中 占據重要地位。近年來，我國加快了節能環保產業、綠色建材的發展，使整個 行業結構調整正在發生較大的變化。

中國專利CN108996991A公開了一種利用黃金尾礦和回收煤矸石制備的建筑陶瓷，利用現有黃金尾礦廢料為原料，經過特定處理工藝獲得的黃金尾礦顆粒，輔以回收廢料煤矸石、膨潤土和玻璃粉為原料，具有輕質、多孔的優勢，防火性能優異的特點。但該方法中所述的黃金尾砂與煤矸石利用量較少，并且制備工藝復雜。

因此，如何提供一種性能優良的發泡陶瓷，且該發泡陶瓷的制備方法具有較高的尾砂利用率，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的一在于提供一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷，由包括以下重量份數的原料制備得到：黃金尾砂45～60份、煤矸石25～38份、微硅粉 2～7份、鈉長石4.8～7.7份、碳化硅微粉0.2～0.5份、滑石2～5份、方解石2～5 份。

優選的，一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷，由包括以下重量份數的原料制備得到：黃金尾砂50～60份、煤矸石29～34份、微硅粉3～6份、鈉長石5.5～7份、碳化硅微粉0.3～0.4份、滑石3～4份、方解石3～4份。

本發明的目的二在于提供一種利用黃金尾砂和煤矸石制備的發泡陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)按比例稱取黃金尾砂、微硅粉、煤矸石、鈉長石、碳化硅微粉、滑石、方解石后，進行球磨，混勻；

(2)將混勻的粉料放入模具中鋪平壓實得到生坯；

(3)將生坯經過預熱、發泡、穩泡、退火處理后，即得發泡陶瓷。

優選的，所述步驟(3)的預熱階段為：將生坯放入高溫爐內，自室溫以10～15℃/min升溫速率升溫至400～600℃，保溫30～90min；進一步優選的，升溫速率為12～13℃/min，升溫至480～520℃，保溫時間為50～70min。