專利名稱：一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
硅鈣板是硅酸鈣材料的主要品種，最早用于高溫爐保溫隔熱。如“為了提高立窯熟 料產(chǎn)質(zhì)量，便于生料配煤和降低熟料燒成煤耗，必須加強(qiáng)立窯窯體保溫。通常的做法是，采 用內(nèi)保溫法，耐火層、保溫層總厚度應(yīng)> 650mm，靠近窯壁處應(yīng)加> 60mm的硅鈣板或硅酸鋁 纖維氈”。硅酸鈣板是國際上通用的高檔吊頂墻體材料，在發(fā)達(dá)日本、美國、西歐、東南亞等 地區(qū)是常用的建筑板材。在我國，以JC/T564-2000規(guī)定了其名稱為硅酸鈣板。硅酸鈣板被 引進(jìn)中國生產(chǎn)雖不足15年時間，但以優(yōu)良的性能得到市場的廣泛認(rèn)同。一般制造硅酸鈣板的原料，主要是包含固體成分約30-45重量％的石灰質(zhì)原料(例 如石灰、水泥等)、約30-45重量％的硅酸質(zhì)原料(例如石英粉、硅藻土等原生性天然硅酸 質(zhì)原料)，以及約5-15重量％的增強(qiáng)纖維(例如紙漿纖維、玻璃纖維等，用以增強(qiáng)結(jié)構(gòu))與 10-20重量％的其它混合原料。將上述原料組成與水摻混形成漿料，再以型箱成型后送入 蒸壓釜進(jìn)行處理，即可獲得硅酸鈣板。上述硅酸質(zhì)原料多是來自于原生性的天然砂石，但天然砂石若被過度開采將會破 壞地形、地貌，嚴(yán)重影響水土保持及生態(tài)平衡；另外，基于資源逐漸枯竭的現(xiàn)實(shí)，已經(jīng)有法令 禁止開采，這樣就使得合格級的硅酸質(zhì)原料不易得到。因此，相關(guān)業(yè)界急需要尋找硅酸質(zhì)原 料的替代品；特別是，若該硅酸質(zhì)原料能由一廢棄物來提供，則除了可達(dá)到使廢棄物再生利 用的環(huán)保目的意外，也可以降低生產(chǎn)成本。廢陶瓷往往不被回收利用，工廠也只是作為瘠性料來使用很少的一部分。但是廢 陶瓷粉中二氧化硅含量很高，建筑陶瓷中約含有65%的二氧化硅，可以作為生產(chǎn)硅酸鈣材 料的硅酸質(zhì)原料。廠家一般都希望將這些廢瓷充分利用，降低生產(chǎn)成本，減少廢物污染。但 是，由于廢瓷粉基本沒有可塑性，加入廢瓷粉的陶瓷材料塑性會變差，不易成型，燒成溫度 也較高，只能少量用于作為陶瓷的填充料，用量一般在20%以下，因此，目前仍有大量的廢 舊陶瓷被遺棄，嚴(yán)重污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服大量的廢舊陶瓷被遺棄導(dǎo)致嚴(yán)重污染 環(huán)境的不足。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材 料，包括以下重量份數(shù)的原料廢瓷粉35-70，其它硅酸質(zhì)原料0-35，石灰質(zhì)原料35-55，增 強(qiáng)纖維0-15，波特蘭水泥0-10 ；其中，所述的其它硅酸質(zhì)原料為石英粉、硅藻土、云母中的 一種或多種；所述的廢瓷粉包括以下重量份數(shù)的原料二氧化硅50-75，三氧化二鋁10-30、 氧化鈣2-5、氧化鎂2-5、氧化鉀1-5、氧化鈉1-5，五氧化二磷0-3。所述的廢瓷粉從陶瓷生 產(chǎn)工藝中直接獲得或?qū)⑵茡p、不合格的廢陶瓷進(jìn)行破碎、球磨制粉而得。
一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料的制備方法，包括以下步驟
1)廢瓷粉的制備直接從陶瓷生產(chǎn)工藝中獲得或?qū)⑵茡p、不合格的廢陶瓷進(jìn)行破碎、球 磨制粉而得；
2)配料首先按照以下重量份數(shù)的原料進(jìn)行稱量廢瓷粉35-70，其它硅酸質(zhì)原料 0-35，石灰質(zhì)原料35-55，增強(qiáng)纖維0-15，波特蘭水泥0_10 ；然后將稱量所得組合物加水混 合制備成含水率5-15% (重量百分比)的粉料，或者將稱量所得組合物加入75-85重量份數(shù) 的水在攪拌罐中攪拌混合制備成濃度15-25 %的均勻料漿；
3)成型首先將上述含水率5-15%(重量百分比)的粉料壓制成型，或者將上述濃度 15-25 %的料漿通過抄漿法處理成型，然后對成型的組合物經(jīng)橫縱切割；
4)水熱高溫高壓蒸養(yǎng)將上述切割后的組合物在溫度為160-200°C，壓力為0.5-2MPa 的條件下進(jìn)行水熱高溫高壓蒸養(yǎng)4-16小時，得到以托貝莫來石為主晶相的硅酸鈣材料半 成品；
5)加工、檢測入庫首先對上述半成品進(jìn)行烘干，烘干溫度為80-160°C，時間4-16小 時，然后將經(jīng)檢驗(yàn)厚度、外觀、含水質(zhì)量合格的半成品，再轉(zhuǎn)入砂光、磨邊、倒角工序進(jìn)行處 理，最后經(jīng)力學(xué)性能檢驗(yàn)合格后，垛堆入倉。本發(fā)明的有益效果以廢陶瓷粉逐步取代用于生產(chǎn)硅酸鈣材料的原料中的原生性 硅酸質(zhì)原料，節(jié)省成本、環(huán)保；質(zhì)量穩(wěn)定；本發(fā)明生產(chǎn)的硅酸鈣材料可以作為加氣塊、硅酸 鈣板使用，也可以作為外墻磚使用，還可以作為多孔載體材料使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料，包括以下重量(千克)的原料廢 瓷粉60，石灰質(zhì)原料(生石灰)31，波特蘭水泥9，其中所述的廢瓷粉的化學(xué)組成為 IL SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 2.43 41.64 10. 73 0. 38 0.07 0.68 1. 21 1. 31 1. 55 所述的硅酸鈣材料的制備方法，包括以下步驟
1)廢瓷粉的制備直接從陶瓷生產(chǎn)工藝中獲得；
2)配料首先按照以下重量(千克)的原料進(jìn)行稱量廢瓷粉60，石灰質(zhì)原料(生石灰) 31，波特蘭水泥9 ；然后將稱量所得組合物加水混合制備成含水率15% (重量百分比)的粉 料；
3)成型首先將上述含水率5-15%(重量百分比)的粉料壓制成型，然后對成型的組合 物經(jīng)橫縱切割成規(guī)定尺寸；
4)水熱高溫高壓蒸養(yǎng)將上述切割后的組合物在溫度為200°C，壓力為2MPa的條件下 進(jìn)行水熱高溫高壓蒸養(yǎng)4小時，得到以托貝莫來石為主晶相的硅酸鈣材料半成品；
5)加工、檢測入庫首先對上述半成品進(jìn)行烘干，烘干溫度為80°C，時間4-16小時，然 后將經(jīng)檢驗(yàn)厚度、外觀、含水質(zhì)量合格的半成品，再轉(zhuǎn)入砂光、磨邊、倒角工序進(jìn)行處理，最 后經(jīng)力學(xué)性能檢驗(yàn)合格后，得到密度為1.72 g/cm3的硅酸鈣材料，并垛堆入倉。實(shí)施例2本實(shí)施例所述的一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料，包括以下重量(千克)的原料廢 瓷粉65，石灰質(zhì)原料(生石灰)35，其中所述的廢瓷粉的化學(xué)組成為
IL SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 2.64 45.11 11.62 0.40 0.08 0. 74 1. 31 1.43 1.67 本實(shí)施例所述的硅酸鈣材料的制備方法同實(shí)施例1，得到密度為1. 25 g/cm3的硅酸鈣 材料，并垛堆入倉。實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料，包括以下重量(千克)的原料廢 瓷粉35，其它硅酸質(zhì)原料5，石灰質(zhì)原料55，增強(qiáng)纖維5。本實(shí)施例所述的硅酸鈣材料的制備方法同實(shí)施例1。廢瓷粉來源為各種建筑陶瓷、日用瓷、衛(wèi)生陶瓷等硅酸鹽制品的廢料。廢瓷粉即可 在陶瓷拋光等工藝直接得到，也可以經(jīng)過將陶瓷破碎、球磨加工而得。其它硅酸質(zhì)原料為硅 石、硅砂、石英含有率高的巖石、石英粉、硅藻土、云母等二氧化硅含量高的硅酸質(zhì)原料中的 一種或幾種的組合。
權(quán)利要求
一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料，其特征在于，其包括以下重量份數(shù)的原料廢瓷粉35 70，其它硅酸質(zhì)原料0 35，石灰質(zhì)原料35 55，增強(qiáng)纖維0 15，波特蘭水泥0 10；其中，所述其它硅酸質(zhì)原料為石英粉、硅藻土、云母中的一種或多種；所述的廢瓷粉包括以下重量份數(shù)的原料二氧化硅50 75，三氧化二鋁10 30、氧化鈣2 5、氧化鎂2 5、氧化鉀1 5、氧化鈉1 5，五氧化二磷0 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鈣材料，其特征在于所述的廢瓷粉從陶瓷生產(chǎn)工藝中 直接獲得或?qū)⑵茡p、不合格的廢陶瓷進(jìn)行破碎、球磨制粉而得。
3.一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟1)廢瓷粉的制備直接從陶瓷生產(chǎn)工藝中獲得或?qū)⑵茡p、不合格的廢陶瓷進(jìn)行破碎、球 磨制粉而得；2)配料首先按照以下重量份數(shù)的原料進(jìn)行稱量廢瓷粉35-70，其它硅酸質(zhì)原料 0-35，石灰質(zhì)原料35-55，增強(qiáng)纖維0-15，波特蘭水泥0_10 ；然后將稱量所得組合物加水混 合制備成含水率5-15%的粉料，或者將稱量所得組合物加入75-85重量份數(shù)的水在攪拌罐 中攪拌混合制備成濃度15-25 %的均勻料漿；3)成型首先將上述含水率5-15%的粉料壓制成型，或者將上述濃度15-25%的料漿 通過抄漿法處理成型，然后對成型的組合物經(jīng)橫縱切割；4)水熱高溫高壓蒸養(yǎng)將上述切割后的組合物在溫度為160-200°C，壓力為0.5-2MPa 的條件下進(jìn)行水熱高溫高壓蒸養(yǎng)4-16小時，得到以托貝莫來石為主晶相的硅酸鈣材料半 成品；5)加工、檢測入庫首先對上述半成品進(jìn)行烘干，烘干溫度為80-160°C，時間4-16小 時，然后將經(jīng)檢驗(yàn)厚度、外觀、含水質(zhì)量合格的半成品，再轉(zhuǎn)入砂光、磨邊、倒角工序進(jìn)行處 理，最后經(jīng)力學(xué)性能檢驗(yàn)合格后，垛堆入倉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用廢瓷粉制得的硅酸鈣材料，包括以下重量份數(shù)的原料廢瓷粉35-70，其它硅酸質(zhì)原料0-35，石灰質(zhì)原料35-55，增強(qiáng)纖維0-15，波特蘭水泥0-10；其中，其它硅酸質(zhì)原料為石英粉、硅藻土、云母中的一種或多種。本發(fā)明的有益效果以廢陶瓷粉逐步取代用于生產(chǎn)硅酸鈣材料的原料中的原生性硅酸質(zhì)原料，節(jié)省成本、環(huán)保；質(zhì)量穩(wěn)定；本發(fā)明生產(chǎn)的硅酸鈣材料可以作為加氣塊、硅酸鈣板使用，也可以作為外墻磚使用，還可以作為多孔載體材料使用。
文檔編號C04B18/16GK101948285SQ20101050123
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者朱孔軍 申請人:南京明裕恒材料科技有限公司