一種輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法，其為：將磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑計量后，加水，在輕型球磨機中球磨12～18h；將球磨得到的漿料在鼓風干燥箱中干燥，制得粒徑≤0.074mm粉體；加入于粉體質量4~7%的水煉泥得到生料，再將生料置于模具中壓制成型；成型后的坯體在鼓風干燥箱中干燥或自然干燥，放入窯爐中燒成，燒成過程采用從室溫勻速升溫的方式進行，再將燒成后的產品進行加工、堆放。本發明專利技術對于磷尾礦的高效利用、減少工業固體廢棄物對環境的污染，從而改善自然環境、利用廉價原料和降低生產成本具有重要的意義；同時生產的輕質閉孔陶瓷保溫板具有較高的氣孔率和強度、燒結溫度較低的優勢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于固體廢棄物利用
，具體涉及。
技術介紹
我國磷礦資源相當豐富，儲量僅次于摩洛哥，居世界第2位，八大磷礦主要分布在湖北、湖南、四川、江蘇、貴州、云南等省份，但80%是中低品位磷礦石。磷尾礦是磷礦浮選精礦時排出的未能加以充分利用的固體廢料。近年來，隨著磷化工業的快速發展，且我國磷礦石原礦的品位不高，造成磷化工業每年產生大量的磷尾礦。磷尾礦一般呈細砂狀形態自然堆積在尾礦庫中，不僅耗費資金、占用大量土地，而且還帶來許多環 境問題和安全問題。目前，磷尾礦的利用率還很低，其綜合利用途徑主要有新藥劑再浮選、重結晶再浮選、制備水泥、制備建筑用磚、制備微晶玻璃、制備磷鎂肥等。在公開號CN1837129A專利中，其處理磷尾礦的方法是“在磷尾礦中加入硅石粉、焦碳粉(或煤矸石粉)、高嶺土粉按一定比例混勻，加水，陳腐，用真空擠出機或壓磚機生產線成型，烘干后浸釉，裝窯車入隧道窯。經預熱、升溫后得到磷蒸氣和一氧化碳，再經過水化塔吸收得到濃磷酸，磚塊經過換熱冷卻后作為承重磚產品。”該專利技術中對設備要求高且工序復雜，反應的溫度也較高(1280°C 1450°C )。在公開號CN1055724A專利中，其處理磷尾礦的方法是“以磷尾礦渣或近似成分的其他尾礦渣作為主要原料，再輔以海砂、粉煤灰或長石，適量加入微量核化劑，經配料、熔制、成型、退火、核化、晶化和研磨、拋光等工序制得微晶玻璃大理石的方法。”該專利技術中燒結溫度高(1300°C 1450°C)，保溫時間長(l(Tl6h)，能耗大，且采用易于腐蝕設備的氟化鈣作原料，不易于生產。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種密度低、抗壓強度高和熱導率低的輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法，實現了磷尾礦的綜合利用。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案是，其特征在于制備過程為 (1)將磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑計量，混合后再加入于原料總質量40%的水，在輕型球磨機中球磨12 18h ;將球磨后的漿料在120°C鼓風干燥箱中干燥，過篩制粉，使粉體的粒徑< O. 074mm ； (2)粉體中加入于其質量為5 7%的水煉泥，得到生料，再將生料計量后均勻布于模具中，在粉末壓片機上采用單面加壓的方式壓制成型，壓力大小為I 4MPa ;成型后的坯體在鼓風干燥箱干燥12 24h ； (3)干燥后，將坯體至于窯爐中燒成，燒成過程采用勻速升溫的方式進行，燒成制度為室溫 發泡溫度1060°C 1150°C，升溫速率2 6°C /min ;保溫I 2h ;隨爐冷卻；(4)將冷卻后的閉孔保溫玻化陶瓷堆放。上述步驟(I)中所述的磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑的質量百分比為磷尾礦20% 50%，淤泥10% 24%，長石20% 30%，頁巖4% 15%，高嶺土 3% 15%，黃砂10% 20%，發泡劑1% 2. 5%，均為質量百分比；所述的發泡劑為碳化硅、碳酸鈣和氧化鐵的混合物，顆粒粒徑彡O. 045mm，質量百分比為碳化硅50% 70%、碳酸鈣20% 30%、氧化鐵25% 35%。上述閉孔保溫玻化陶瓷可以由以下原料混合后，加水球磨制成磷尾礦31%，淤泥18%，長石24%，頁巖9%，高嶺土 5%，黃砂11. 5%，發泡劑I. 5%，均為質量百分比。所述的發泡劑可以為碳化硅、碳酸鈣和氧化鐵的混合物，顆粒粒徑< O. 045mm，質量百分比為碳化硅50% 60%、碳酸鈣30% 35%、氧化鐵20% 30%。本專利技術的原理磷尾礦提供必要的組分、增強坯體燒成后的強度，長石提供必要的組分、作為助溶劑來降低坯體的燒結溫度，頁巖燒結溫度低，高嶺土提供必要的組分，黃砂提供SiO2增加燒成后坯體的強度。坯體在1060°C 1150°C時，坯體熔融并且具有一定的粘度；此時，發泡劑反應產生氣體，由于表面張力的作用，氣體被保留在熔體內；坯體燒成隨爐冷卻后即得多孔保溫板。本專利技術與現有技術相比具有的優點主要是 其一.產品性能好密度低、熱導率低、抗壓強度高。經檢測，該多孔保溫板的密度最低達O. 261g/cm3,此時，熱導率為O. 068W/ (m*K)，抗壓強度為11. 82MPa。其二 .利用工業固體廢棄物磷尾礦，有利于節省資金和環境保護由于磷尾礦的利用量達50%，故可以解決磷尾礦占用大量土地，污染環境和安全問題。其三.易于工業化生產 具有工藝簡單，燒成溫度低(1060°C 1150°C)，周期短，成本低(原料廉價，能耗低的短周期生產)，所得產品的可控性能好，能根據不同需求控制產品的孔徑大小、密度，易再加工的特點。附圖說明圖I、圖2、圖3是燒結后試樣的照片。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術做進一步詳細的說明。實施例I : (1)輕質閉孔陶瓷保溫板由以下原料制成磷尾礦25%，淤泥17%，長石25%，頁巖10%，高嶺土 9%、黃砂12%和發泡劑2%，計量混合后加入于原料總質量40%的水，在輕型球磨機中球磨15h ;將球磨后的漿料在120°C鼓風干燥箱中干燥，過篩制粉，使粉體的粒徑< O. 074mm ；所述發泡劑為碳化硅、碳酸鈣和氧化鐵的混合物，質量百分比為碳化硅50%、碳酸鈣28%、氧化鐵22% ； (2)粉體中加入于質量百分比為6%的水煉泥，得到生料，再將生料計量后均勻布于模具中，在粉末壓片機上采用單面加壓的方式壓制成型，壓力大小為2MPa ;成型后的坯體在鼓風干燥箱中80°C干燥19h ；(3)干燥后，將坯體至于窯爐中燒成，燒成過程采用勻速升溫的方式進行，燒成制度為室溫 發泡溫度1120°C，升溫速率3°C /min ;1120°C保溫I. 5h ;隨爐冷卻； (4)將冷卻后的輕質閉孔陶瓷保溫板堆放； 測試方法采用阿基米德排水法測密度、回彈法測試抗壓強度、平板法測試熱導率，所得輕質閉孔陶瓷保溫板密度為O. 282g/cm3，抗壓強度為12. 26MPa，熱導率為O. 089ff/(m · K)。實施例2: Cl)輕質閉孔陶瓷保溫板由以下原料制成磷尾礦35%，淤泥13%，長石20%，頁巖9. 5%，高嶺土 6%，黃砂15%，發泡劑I. 5%，計量混合后加入于原料總質量40%的水，在輕型球磨機中球磨18h ;將球磨后的漿料在120°C鼓風干燥箱中干燥，過篩制粉，使粉體的粒徑(O. 074mm ;所述發泡劑為碳化硅、碳酸鈣和氧化鐵的混合物，質量百分比為碳化硅54%、碳酸鈣26%、氧化鐵20% ； (2)粉體中加入于質量百分比為5%的水煉泥，得到生料，再將生料計量后均勻布于模具中，在粉末壓片機上采用單面加壓的方式壓制成型，壓力大小為IMPa ;成型后的坯體在鼓風干燥箱中80°C干燥14h ； (3)干燥后，將坯體至于窯爐中燒成，燒成過程采用勻速升溫的方式進行，燒成制度為室溫 發泡溫度1130°C，升溫速率2V /min ;1130°C保溫2h ;隨爐冷卻； (4)將冷卻后的輕質閉孔陶瓷保溫板堆放； 測試方法同實施例1，所得輕質閉孔陶瓷保溫板密度為O. 273g/cm3，抗壓強度為11.60MPa，熱導率為 O. 076W/ (m · K) 實施例3: Cl)輕質閉孔陶瓷保溫板由以下原料制成磷尾礦20%，淤泥24%，長石26%，頁巖9%，高嶺土 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：（1）將磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑計量，混合后再加入于原料總質量40%的水，在輕型球磨機中球磨12～18h；將球磨后的漿料在120℃鼓風干燥箱中干燥，過篩制粉，使粉體的粒徑≤0.074mm；（2）粉體中加入于其質量為5~7%的水煉泥，得到生料，再將生料計量后均勻布于模具中，在粉末壓片機上采用單面加壓的方式壓制成型，壓力大小為1～4MPa；成型后的坯體置于鼓風干燥箱中干燥；（3）將干燥后的坯體置于窯爐中燒成，燒成過程采用勻速升溫的方式進行，燒成制度為：室溫~發泡溫度1060℃~1150℃，升溫速率2~6℃/min；保溫1~2h；隨爐冷卻；（4）將冷卻后的閉孔保溫玻化陶瓷堆放。

【技術特征摘要】
1.一種輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)將磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑計量，混合后再加入于原料總質量40%的水，在輕型球磨機中球磨12 18h ;將球磨后的漿料在120°c鼓風干燥箱中干燥，過篩制粉，使粉體的粒徑< O. 074mm ； (2)粉體中加入于其質量為5 7%的水煉泥，得到生料，再將生料計量后均勻布于模具中，在粉末壓片機上采用單面加壓的方式壓制成型，壓力大小為I 4MPa ;成型后的坯體置于鼓風干燥箱中干燥； (3)將干燥后的坯體置于窯爐中燒成，燒成過程采用勻速升溫的方式進行，燒成制度為室溫 發泡溫度1060°C 1150°C，升溫速率2 6°C /min ;保溫I 2h ;隨爐冷卻； (4)將冷卻后的閉孔保溫玻化陶瓷堆放。2.根據權利要求I所述的輕質閉孔陶瓷保溫板的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的磷尾礦、淤泥、長石、頁巖、高嶺土、黃砂、發泡劑的質量百分比為磷尾礦20% 50%，淤泥10% 24%，長石20% 30%，頁巖4% 15%，高嶺土 3% 15%，黃砂10% 20%...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉曉莉，陳卓，翟成成，吳事江，王先海，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：