專利名稱：利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃陶瓷的制造方法，尤其涉及一種利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法。
背景技術(shù)：
赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的固體廢渣，每生產(chǎn)I噸氧化鋁，大約產(chǎn)生赤泥O. 8^2. 0t。隨著國內(nèi)鋁土礦的鋁含量的降低，生產(chǎn)每噸氧化鋁所產(chǎn)生的赤泥量也越來越多。預(yù)計到2015年，累計堆存量將達3. 5億噸。目前氧化鋁產(chǎn)業(yè)不斷擴大，所產(chǎn) 生的廢棄物赤泥量也逐年增加，大量赤泥的堆放和排放，不僅占用大量土地和耕地，而且曬干的赤泥形成粉塵四處飛揚，造成嚴重的大氣污染。赤泥中含有較高的堿，滲入周圍水中，帶來了嚴重的土壤和水體污染，給廢物處理和環(huán)境保護帶來了很大的壓力。目前赤泥主要用來做酸性改良劑、制水泥、加工成建筑用空心砌塊等，但相比巨大的排放量利用率依然很低，我國赤泥綜合利用率僅為4%，我國在“十二五”規(guī)劃中提出，要求赤泥利用率達到20%以上。赤泥的綜合利用目前仍屬世界性難題。泡沫玻璃陶瓷又稱泡沫玻璃，傳統(tǒng)泡沫玻璃陶瓷是利用玻璃粉添加發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑等原料混合均勻，經(jīng)發(fā)泡退火得到的質(zhì)輕、強度高、導(dǎo)熱率低的材料。泡沫玻璃陶瓷具有優(yōu)越的保溫隔熱、吸聲、防火、防水防潮、耐酸堿等性能，可用作化工、建筑的保溫、隔熱和裝飾材料。目前建筑中常用的保溫材料多為聚苯乙烯、聚氨酯發(fā)泡材料以及發(fā)泡混泥土等，上述材料具有易燃、強度低、耐水性差、壽命短等缺點。泡沫玻璃陶瓷不但強度高而且具有不燃燒、不吸水、與建筑物同壽命等優(yōu)點，并且可在零下200°C到500°C使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法。本發(fā)明的制備方法中創(chuàng)新性的利用赤泥中含有的CaCO3、Ca (OH) 2、一水硬鋁石、水化石榴石等產(chǎn)生分解發(fā)泡，只采用赤泥和玻璃粉兩種原材料，減少了其他添加劑的使用。本發(fā)明目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，先將赤泥和廢玻璃混合，經(jīng)球磨得到粉體配合料，再經(jīng)發(fā)泡、退火處理得到泡沫玻璃陶瓷；所用的赤泥為制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣。所用廢玻璃為廢棄的平板玻璃、壓花玻璃、瓶罐玻璃或陰極射線管玻璃。所述粉體配合料的制作工藝為將質(zhì)量百分含量為3 40%的赤泥和質(zhì)量百分含量為60、7%的廢玻璃混合均勻，放入球磨機內(nèi)球磨至150目以上，得到粉體配合料。所述經(jīng)發(fā)泡、退火處理得到泡沫玻璃陶瓷的具體工藝為將粉體配合料裝入耐火材料模具中，配合料按照以下燒制過程燒成自室溫以5 35°c /min的升溫速率升溫至700 900 V，保溫5 30 min ;再以15 45 V /min的降溫速率降溫至500 650 V，保溫l(T30min ;然后以O(shè). 2 2V /min的降溫速率降溫至室溫，得到泡沫玻璃陶瓷。
所述的赤泥中含有CaCO3、Ca (OH)2、一水硬鋁石、水化石榴石等。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明利用赤泥中含有的CaCO3、Ca (OH)2、一水硬鋁石、水化石榴石等產(chǎn)生分解發(fā)泡，僅以赤泥和廢玻璃為兩種原材料為基本原料，不需添加其它發(fā)泡齊 、穩(wěn)泡劑、改性劑、促進劑，即可制備出性能優(yōu)良的化工、建筑用保溫、隔熱和裝飾泡沫玻璃陶瓷材料，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生二次污染物，環(huán)境友好。制備工藝簡單、燒制溫度低，降低泡沫玻璃陶瓷的生產(chǎn)成本，在解決環(huán)保問題的同時獲得較高的經(jīng)濟效益。制備的泡沫玻璃陶瓷強度高、導(dǎo)熱率低、吸水率低、比重小，可作為優(yōu)良的保溫、吸聲、隔熱材料。其產(chǎn)品適合工業(yè)設(shè)備與管道的保溫隔熱，更適合建筑外墻、屋面保溫、屋內(nèi)隔音等，具有防火、防水、不老化、耐腐蝕、無放射性、尺寸穩(wěn)定性好等特點。
具體實施例方式實施例I : 按質(zhì)量百分比將3%的赤泥，97%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以5°C /min的升溫速率升溫至700°C，保溫30 min ;再以20°C /min的降溫速率降溫至500°C，保溫30min，然后以O(shè). 2V /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例2
按質(zhì)量百分比將8%的赤泥，92%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以10°C /min的升溫速率升溫至750°C，保溫25 min ;再以15°C /min的降溫速率降溫至550°C，保溫30min，然后以O(shè). 5°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例3:
按質(zhì)量百分比將15%的赤泥，85%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以15°C /min的升溫速率升溫至800°C，保溫20 min ;再以25°C /min的降溫速率降溫至600°C，保溫25min，然后以1°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例4:
按質(zhì)量百分比將18%的赤泥，82%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以20°C /min的升溫速率升溫至850°C，保溫15 min ;再以30°C /min的降溫速率降溫至650°C，保溫20min，然后以O(shè). 5°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例5:
按質(zhì)量百分比將25%的赤泥，75%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以25°C /min的升溫速率升溫至900°C，保溫10 min ;再以30°C /min的降溫速率降溫至550°C，保溫lOmin，然后以2V /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例6:
按質(zhì)量百分比將28%的赤泥，72%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以20°C /min的升溫速率升溫至850°C，保溫25 min ;再以40°C /min的降溫速率降溫至650°C，保溫25min，然后以I. 5°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例7:
按質(zhì)量百分比將30%的赤泥，70%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以35°C /min的升溫速率升溫至800°C，保溫30 min ;再以45°C /min的降溫速率降溫至600°C，保溫25min，然后以1°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。實施例8
按質(zhì)量百分比將35%的赤泥，65%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以25°C /min的升溫速率升溫至750°C，保溫20 min ;再以40°C /min的降溫速率降溫至500°C，保溫lOmin，然后以O(shè). 5°C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。 實施例9:
按質(zhì)量百分比將40%的赤泥，60%的廢玻璃置入球磨機中球磨至150目以上得到粉體配合料。將配合料裝入耐高溫模具中，按照以下燒成制度燒成自室溫以15°C /min的升溫速率升溫至850°C，保溫5 min ;再以35°C /min的降溫速率降溫至575°C，保溫15min，然后以I0C /min的降溫速率降溫至室溫得到赤泥泡沫玻璃陶瓷。將上述實施例得到的泡沫玻璃陶瓷采用萬能試驗機測得試樣的抗折強度達到
O.8^5Mpa ;利用導(dǎo)熱系數(shù)儀測得試樣的導(dǎo)熱系數(shù)為O. 04、. 07。
權(quán)利要求
1.利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，其特征在于先將赤泥和廢玻璃混合，經(jīng)球磨得到粉體配合料，再經(jīng)發(fā)泡、退火處理得到泡沫玻璃陶瓷；所用的赤泥為制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣。
2.如權(quán)利要求I所述的利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，其特征在于所用廢玻璃為廢棄的平板玻璃、壓花玻璃、瓶罐玻璃或陰極射線管玻璃。
3.如權(quán)利要求I或2所述的利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，其特征在于將質(zhì)量百分含量為3 40%的赤泥和質(zhì)量百分含量為60、7%的廢玻璃混合均勻，放入球磨機 內(nèi)球磨至150目以上，得到粉體配合料。
4.如權(quán)利要求3所述的利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，其特征在于所述經(jīng)發(fā)泡、退火處理得到泡沫玻璃陶瓷的具體工藝為將粉體配合料裝入耐火材料模具中，配合料按照以下燒制過程燒成自室溫以5 35°C /min的升溫速率升溫至70(T90(TC，保溫5 30 min ;再以15 45°C /min的降溫速率降溫至50(T65(TC，保溫l(T30min ;然后以O(shè).2 2V /min的降溫速率降溫至室溫，得到泡沫玻璃陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃陶瓷的制造方法，尤其涉及一種利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法。其目的在于提供一種環(huán)保節(jié)能的泡沫玻璃陶瓷制備方法，本發(fā)明目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的利用赤泥和廢玻璃制備泡沫玻璃陶瓷的方法，先將赤泥和廢玻璃混合經(jīng)球磨得到粉體配合料，再經(jīng)發(fā)泡、退火處理得到泡沫玻璃陶瓷；所用的赤泥為制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣。本發(fā)明的有益效果為制備工藝簡單、燒制溫度低，降低泡沫玻璃陶瓷的生產(chǎn)成本，在解決環(huán)保問題的同時獲得較高的經(jīng)濟效益。
文檔編號C03C11/00GK102838280SQ20121036786
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者劉立強, 張淑國, 張全鵬 申請人:山東建筑大學(xué)