[發明專利]一種全固廢高性能輕質材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111646654.8
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114230299B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 金子豪;王麗玥;王智瑞;丁文斌;崔程嘉;蘇英;楊啟凡;張博;賀行洋;楊進;李玉博;陳順;王迎斌
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;E04C2/04;C04B18/04;C04B18/08;C04B18/14;C04B20/02;C04B16/08;C04B14/38;C04B111/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 蘭嵐

本發明提供一種全固廢高性能輕質材料的制備方法，包括以下步驟：首先、將粉煤灰、礦渣、電石渣和減水劑按一定比例混合，得到產物A；其次、將水與產物A按一定比例混合，經濕磨處理，得到產物B；再次、將產物B與EPS顆粒和二水磷石膏晶須混合，得到產物C；最后、將產物C與磷建筑石膏和緩凝劑混勻制漿、澆筑成型，即得到全固廢高性能輕質材料。本發明制得的全固廢高性能輕質材料，具有絕干抗壓強度和絕干密度高、導熱系數低、耐水性能優異等特點，由該材料制得的內墻隔板，具有優良的隔熱保溫性能、耐水性和分層穩定性；原料固廢摻量高，能夠顯著節約建筑成本，制備方法工藝簡單，易于規模化生產，具有較高的經濟價值。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種全固廢高性能輕質材料及其制備方法與應用。

背景技術

輕質內墻隔板具有防潮、抗震隔音、防火保溫、占地小、強度好、施工便捷、降低墻體成本等優點。近年來輕質內墻隔板作為一般工業建筑、居民建筑、公共建筑工程的非承重內隔墻的工程越來越多，而且安裝操作簡便，易掌握，市場前景廣闊，適宜投資創業者開拓發展，是一種理想的裝飾板材。

磷石膏是濕法制備磷酸產生的工業副產物，其主要成分是二水硫酸鈣，同時含有磷、氟和有機物等雜質。我國的磷石膏堆存量巨大，排放量逐年升高，綜合利用率僅20％左右。利用磷石膏生成磷建筑石膏，從而制備建筑材料，目前是磷石膏綜合利用的重要途徑之一。

近些年來，隨著國家對生態環境治理和保護力度加大，涉及到產廢企業開始加大對大宗固廢進行有效利用。當前，利用多種固廢之間協同作用制備輕質內墻隔板，是提高固廢利用率同時提高內墻隔板的高穩定性的有效方法。粉煤灰是煤燃燒后煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物，大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中有毒化學物質還會對人體和生物產生危害，所以對粉煤灰資源利用。工業生產中，礦渣也發揮著重要的作用，選擇合適的處理處理工藝和利用途徑開發礦渣的再利用價值十分迫切。電石渣是電石水解獲取乙炔的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣，容易污染環境和地下水，處理起來費用又高。

專利CN110194641A公開了一種界面增強磷石膏輕質內墻隔板及其制備方法，以解決現有磷石膏輕質內墻隔板保溫隔熱的效果差，且力學性能低的問題。然而，上述產品存在著功能單一，成本較高且輕集料處理起來步驟繁瑣的缺陷，同時輕集料不能完全均勻的分布在內墻隔板中，也影響了輕質內墻隔板的穩定性和自密實。更重要的是，石膏本身的耐水性較差，而該方法在利用石膏制備內墻隔板的過程中沒有加入明顯改善耐水性的材料，也沒有通過制備方法改善，導致該產品的耐水性能較差，不利于內墻隔板的多功能化，如果長期處在潮濕環境中的話很容易發泡、起翹、變形、脫落。

發明內容

本發明的目的之一，在于提供一種將固廢原料粉煤灰、礦渣、電石渣和磷石膏等協同處理、資源化利用來獲得全固廢高性能輕質材料的制備方法。

本發明的目的之二，在于提供一種絕干抗壓強度和絕干密度高、導熱系數低、耐水性能優異的全固廢高性能輕質材料。

本發明的目的之三，在于提供一種輕質保溫、容重可調、板材穩定性好，且無明顯分層和開裂等優勢的內墻隔板。

本發明實現目的之一采取的技術方案是，提供一種全固廢高性能輕質材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將粉煤灰、礦渣、電石渣和減水劑按一定比例混合，得到產物A；

S2、將水與所述產物A按一定比例混合，經濕磨處理，得到產物B；

S3、將所述產物B與EPS顆粒和二水磷石膏晶須混合，得到產物C；

S4、將所述產物C與磷建筑石膏和緩凝劑混勻制漿、澆筑成型，即得到全固廢高性能輕質材料。