專利名稱：一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，尤其是涉及一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，河道的淤積問題、環(huán)境問題等矛盾日益突出。如何處置河道淤泥，尋找切實可行的最有效解決途徑，實現(xiàn)資源的綜合利用，已成為社會關(guān)注的重要課題。目前，淤泥的處理方式主要有海洋傾倒、土地填埋、肥料化、能源化和建材化等。目前以污泥為原料制備的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷密度較大，導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率高，防火性能較差。例如，CN102765929 A公開的利用黃河泥沙和污泥制備超輕陶粒的方法，利用黃河泥沙、污泥和粘土為原料(其中粘土占60%以上)，制備超輕陶粒，該陶粒外觀深褐色或亮黑色，表面粗糙，為球狀固體，松散容重290 kg/m3 410kg/m3，顆粒容重440kg/m3 900kg/m3，吸水率 4. 4% 8. 7. 0%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，利用該方法所制備的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料不僅具有良好的節(jié)能保溫效果，且其防火等級可達(dá)到Al級，防火性能優(yōu)異。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，包括以下步驟
(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干處理，使其含水率<1% ；
(2)將含水率<1%的長江淤泥進(jìn)行粉碎，過200目篩；
(3)將步驟(2)所得的長江淤泥粉料與穩(wěn)泡劑、發(fā)泡劑按質(zhì)量比(75 90):(I 10):(I 10)的比例一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1: (1. 5 2. 5)，球磨2h 4h，得混合料；
(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，最高燒成溫度控制?170°C 1210。。;燒成時間 30min 50min。進(jìn)一步，步驟(3)中，所述待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1: 2,球磨3h。進(jìn)一步，步驟(4)中，所述最高燒成溫度控制在1180°C 1200°C。進(jìn)一步，步驟(3)中，所述穩(wěn)泡劑為選自碳酸鈉、玻璃粉或硼酸鈉中的至少一種。優(yōu)選碳酸鈉、玻璃粉或硼酸鈉中兩種以上的混合物。從成本角度考慮，所述碳酸鈉優(yōu)選工業(yè)碳酸鈉。進(jìn)一步，步驟(3)中，所述發(fā)泡劑為碳酸鈣或/和碳化硅。從成本角度考慮，優(yōu)選工業(yè)碳酸鈣。研究表明，長江淤泥主要由石英、黏土類礦物、長石類礦物組成，另含少量的碳酸鹽，微量的硫酸鹽、磷鹽及有機物，屬于以硅酸鹽類為主的資源，是生產(chǎn)建筑制品的較好原料。而許多磚瓦企業(yè)面臨無土可掘的窘境，且國家對耕地資源的保護(hù)力度也在不斷提高，將淤泥制成新型建筑材料以替代傳統(tǒng)粘土制建材，不僅淤泥所含有的有毒有害有機物將被徹底分解，不再對環(huán)境造成危害，而且有利于資源的最大化利用，淤泥經(jīng)高溫?zé)Y(jié)便可成為使用價值高、節(jié)能效果好的建筑材料，環(huán)境效益、經(jīng)濟效益顯著。本發(fā)明所制得的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料(板材)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)容重150kg/m3 230kg/m3,防火等級達(dá)到Al級，導(dǎo)熱系數(shù)O. 04w/m · k O. 10w/m · k,抗拉強度彡O. 12MPa,抗壓強度達(dá)1. 5MPa 2. 5MPa，吸水率彡5%，抗凍融循環(huán)30次以上。本發(fā)明以長江淤泥為主要原料，完全不用粘土，制備的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料具有生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，制成的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料具有防火性能好、吸水性低、施工方便等特點，可以在建筑外墻保溫領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。使用本發(fā)明，可制得建筑外墻用超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷保溫防火板材，也可以制得其它形狀的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷保溫防火材料。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1
本實施例包括以下步驟
(1)將長江淤泥 進(jìn)行烘干處理，使其含水率達(dá)1%；
(2)將烘干后的長江淤泥物料進(jìn)行粉碎，過200目篩；
(3)將步驟(2)所得的長江淤泥粉料4.Okg、工業(yè)碳酸鈉O. 3kg、玻璃粉O. 2kg、工業(yè)碳酸隹丐O. 5kg 一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1:2,球磨3h,得混合料；
(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，燒成溫度控制?180°C，燒成時間45min。本實施例所得板材產(chǎn)品，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，容重230kg/m3，防火等級達(dá)到Al級不燃，導(dǎo)熱系數(shù)O. 08w/m · k，抗拉強度O. 14MPa，抗壓強度2. OMPa,吸水率5%，抗凍融循環(huán)30次。實施例2
本實施例包括以下步驟
(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干處理，使其含水率達(dá)到O.9% ；
(2)將烘干后的長江淤泥物料進(jìn)行粉碎，過200目篩；
(3)將步驟(2)所得的長江淤泥粉料4.Okg、工業(yè)碳酸鈉O. 3kg、玻璃粉O. 3kg、硼酸鈉O. 2 kg、工業(yè)碳酸I丐O. 2kg —起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1:1. 8,球磨3. 5h,得混合料；
(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，燒成溫度控制?200°C;燒成時間 30min。本實施例所得板材產(chǎn)品，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，容重160 kg/m3,防火等級達(dá)到Al級不燃，導(dǎo)熱系數(shù)O. 06w/m · k，抗拉強度O. 12MPa，抗壓強度1. 8MPa，吸水率4%，抗凍融循環(huán)33次。
實施例3
本實施例包括以下步驟
(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干處理，使其含水率達(dá)到1%以下；
(2)將烘干后的長江淤泥物料進(jìn)行粉碎，過200目篩；
(3)將步驟(2)所得的長江淤泥粉料4.Okg、工業(yè)碳酸鈉O. 3kg、玻璃粉O. 2kg、工業(yè)碳酸隹丐O. 3kg 一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1:2,球磨3h,得混合料；
(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，燒成溫度控制?200°C;燒成時間 32min。本實施例所得板材產(chǎn)品，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，容重220kg/m3，防火等級達(dá)到Al級不燃，導(dǎo)熱系數(shù)O. 09w/m · k，抗拉強度O. 16MPa，抗壓強度2. 3MPa，吸水率5%，抗凍融循環(huán)32次。實施例4
本實施例包括以下步驟
(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干處理，使其含水率達(dá)到1%以下；
(2)將烘干后的長江淤泥物料進(jìn)行粉碎，過200目篩；
(3)將步驟(2)所得 的長江淤泥粉料4.Okg、工業(yè)碳酸鈉O. 2kg、玻璃粉O. 2kg、硼酸鈉O. 1kg、工業(yè)碳酸I丐O. 2kg、碳化娃O. 3 kg 一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1:2. 2,球磨2. 5h,得混合料；
(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，最高燒成溫度控制?190°C，燒成時間40min。本實施例所得板材產(chǎn)品，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，容重155 kg/m3,防火等級達(dá)到Al級不燃，導(dǎo)熱系數(shù)O. 05w/m · k，抗拉強度O. 13MPa，抗壓強度1. 7MPa，吸水率5%，抗凍融循環(huán)34次。
權(quán)利要求
1.一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干處理，使其含水率<1% ；(2)將烘干后的長江淤泥物料進(jìn)行粉碎，過200目篩；(3)將步驟(2)所得的長江淤泥粉料與穩(wěn)泡劑、發(fā)泡劑按質(zhì)量比(75 90):(I 10): (I 10)的比例一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨處理,控制待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1: (1. 5 2. 5)，球磨2h 4h，得混合物料；(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，最高燒成溫度控制?170°C 1210°C，燒成時間 30min 50min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于,步驟(3)中,所述待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1: 2,球磨3h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述最高燒成溫度控制在1180°C 1200°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述穩(wěn)泡劑為碳酸鈉、玻璃粉或硼酸鈉中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述穩(wěn)泡劑為碳酸鈉、玻璃粉和硼酸鈉中兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述發(fā)泡劑為工業(yè)碳酸鈣或/和碳化硅。
全文摘要
一種利用長江淤泥制備超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷材料的方法，包括以下步驟(1)將長江淤泥進(jìn)行烘干，使其含水率≤1%；(2)將烘干的長江淤泥進(jìn)行粉碎，過200目篩；(3)將長江淤泥粉料與穩(wěn)泡劑、發(fā)泡劑按質(zhì)量比(75～90):(1～10):(1～10)的比例一起裝入球磨罐中進(jìn)行干法球磨，待磨物料與球磨介質(zhì)球的質(zhì)量比為1:(1.5～2.5)，球磨2h～4h；(4)將步驟(3)所得混合料放入模具中進(jìn)行高溫?zé)?，燒成溫?170℃～1200℃。本發(fā)明以長江淤泥為主要原料，制備的超輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷板材生產(chǎn)工藝簡單，成本低，防火性能好、吸水性低、施工方便，可以在建筑外墻保溫領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用。
文檔編號C04B38/06GK103044070SQ20131001861
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者陳利興 申請人:湖北壁玉新材料科技有限公司