一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法
【專利摘要】一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，它涉及一種保溫板的制備方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有方法制備粉煤灰-脫硫石膏保溫板工藝復(fù)雜，成本高的問題，本發(fā)明的方法：稱取脫硫石膏、爐膛灰、飛灰、生石灰、水泥、緩凝劑、減水劑、防水劑和水；在負壓、復(fù)合相變材料熔融條件下用改性飛灰吸附復(fù)合相變材料，然后混合，倒入模具中，振實，終凝后脫模，自然干燥。本發(fā)明的方法操作簡單，成本低。本發(fā)明應(yīng)用于保溫板制備領(lǐng)域。
【專利說明】—種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國電力結(jié)構(gòu)以火電為主，燃煤電廠運行過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣，其中以粉煤灰和脫硫石膏產(chǎn)量最大，我國每年產(chǎn)排約8億噸粉煤灰，8000萬噸脫硫石膏，但其中大多數(shù)被直接棄置，回收利用率不足30%。
[0003]現(xiàn)有粉煤灰-脫硫石膏建材只具有廢渣處理的環(huán)保效益，以其為材料制成的初級建材性能一般，并不能提升和改善人類的生產(chǎn)生活。因此，現(xiàn)有粉煤灰-脫硫石膏建材不被市場廣泛接受和民眾普遍使用。
[0004]目前相變材料與建筑材料復(fù)合的方式有兩種:直接浸泡法和微膠囊法。直接浸泡法制作的建材相變材料泄露率大，壽命短；微膠囊法為利用微膠囊包裹相變材料,這種方法的制備技術(shù)復(fù)雜、成本高。因此，相變保溫板無法實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]近幾年已經(jīng)有利用粉煤灰-脫硫石膏制作建材的研究和專利。國內(nèi)粉煤灰-脫硫石膏制品的研究成果主要有:
[0006](I) 一種粉煤灰-脫硫石膏-水泥自膨脹抗干裂型干粉砂漿及其制備方法:長沙理工大學(xué)高英力、陳瑜利用脫硫石膏、粉煤灰、水泥及其他添加劑制成一種抗干裂干粉砂漿，各項性能符合國家標(biāo) 準(zhǔn)。但由于該發(fā)明只有環(huán)保性能，對用戶沒有舒適性的改進，故無法大范圍推廣。
[0007](2) 一種石膏基相變儲能聚合物保溫砂漿及其制備方法:南京工業(yè)大學(xué)李東旭、張毅等利用煅燒脫硫石膏、活性礦物、定型脂肪酸相變儲能材料制成了一種石膏基相變儲能聚合物保溫砂漿。該發(fā)明利用了定型脂肪酸相變儲能材料，即使用微膠囊法包裹的相變顆粒,微膠囊法工藝復(fù)雜,成本高,對工人要求高,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有方法制備粉煤灰-脫硫石膏保溫板工藝復(fù)雜，成本高的問題，而提供一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法。
[0009]本發(fā)明的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，它是按照以下步驟進行的:
[0010]一、按重量份數(shù)稱取各組分:40~60份的脫硫石膏、40~60份的爐膛灰、5~20份的改性飛灰、3~10份的生石灰、10~40份的水泥、0.01~2份的緩凝劑、0.1~1份的減水劑、0.01~2份的防水劑和35~60份的水；
[0011]二、取復(fù)合相變材料，在負壓、復(fù)合相變材料熔融條件下，將步驟一稱取的改性飛灰加入到復(fù)合相變材料中，攪拌混合均勻，置于負壓吸附器中，在真空度為O~Iatm的條件下改性飛灰吸附復(fù)合相變材料I~3h，得飛灰相變顆粒；
[0012]三、將步驟一稱取的脫硫石膏、爐膛灰、生石灰、水泥、緩凝劑、減水劑和防水劑，以及步驟二得到的飛灰相變顆?；旌暇鶆颍偌尤氩襟E一稱取的水?dāng)嚢杌旌虾?，倒入模具中，振實，室溫干燥后脫模，自然干燥即得粉煤?脫硫石膏保溫板；
[0013]所述的改性飛灰是經(jīng)過酸法、堿法和鹽法改性后的飛灰。
[0014]本發(fā)明包含以下有益效果:
[0015]本發(fā)明利用固液相變儲能原理，使得房屋建材在溫度高時吸熱，溫度低時放熱，提高了房屋居住的舒適度，充分利用相變潛熱，達到了節(jié)能減排的目的；借助粉煤灰與脫硫石膏的水化反應(yīng)，得到了可自然包裹相變材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在電廠工業(yè)廢渣處理中使用本方法，可降低工藝的復(fù)雜度、減少回收利用的成本，并有效解決相變材料的滲漏問題。
[0016]粉煤灰包括爐膛灰和飛灰，本發(fā)明并未像傳統(tǒng)方式將粉煤灰中的爐膛灰和飛灰一同加入，而是先將飛灰進行改性，吸附復(fù)合相變材料，然后再加入爐膛灰；本發(fā)明通過對飛灰的改性使得粉煤灰對相變材料的吸附量增加，吸附效果增強。利用脫硫石膏激發(fā)粉煤灰，生成網(wǎng)狀的水化硫鋁酸鈣，自然包裹相變顆粒。既防止了相變材料的滲漏，又避免了微膠囊法的產(chǎn)生的高昂成本，還提高了石膏板的強度；
[0017]與現(xiàn)有的采用直接浸泡法和微膠囊法相比，具有相變材料泄露率小，壽命長，技術(shù)簡單，成本低的特點。
[0018]本發(fā)明協(xié)同利用了粉煤灰的改性和激發(fā)。通過加入少量的水泥，氧化鈣，防水劑，緩凝劑等成分使得整個板體的強度加強。
[0019]本發(fā)明通過使用該保溫墻板與使用非相變的保溫板的室內(nèi)溫度有4°C的差異。根據(jù)我國一般空調(diào)的使用數(shù)據(jù)，冬天室內(nèi)提高I°c，或者在夏天使室內(nèi)降低rc將使能耗提高6%，4°C的差異將節(jié)約2 4%的能源。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)黑龍江省全冬天供熱功率為38MW，使用綠色保溫板后節(jié)能功率為9.1MW，折合成標(biāo)準(zhǔn)煤約為節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤493萬噸，每年春冬季減少排放二氧化碳129.6余萬噸、二氧化硫4.2萬噸、氮氧化合物3.6萬余噸、其經(jīng)濟生態(tài)效益非常顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為實施例1中1份量研碎的飛灰濾紙的浸透結(jié)果圖；
[0021]圖2為實施例1中2份量飛灰濾紙的浸透結(jié)果圖；
[0022]圖3為實施例1中1份量飛灰濾紙的浸透結(jié)果圖；
[0023]圖4為實施例1中1份量復(fù)合相變材料濾紙的浸透結(jié)果圖；
[0024]圖5為實施例1中1份量氯化鈣處理的飛灰濾紙的浸透結(jié)果圖；
[0025]圖6為實施例1中本發(fā)明制成的粉煤灰脫硫石膏板保溫曲線圖；其中，A為非復(fù)合相變材料的保溫曲線，B為復(fù)合相變材料的保溫曲線；
[0026]圖7為實施例1中復(fù)合相變材料相變材料包裹的飛灰相變顆粒的電鏡圖；
[0027]圖8為實施例1中飛灰的電鏡圖。
【具體實施方式】
[0028]【具體實施方式】一:本實施方式的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，它是按照以下步驟進行的:
[0029]一、按重量份數(shù)稱取各組分:40~60份的脫硫石膏、40~60份的爐膛灰、5~20份的改性飛灰、3~10份的生石灰、10~40份的水泥、0.01~2份的緩凝劑、0.1~1份的減水劑、0.01~2份的防水劑和35~60份的水；
[0030]二、取復(fù)合相變材料，在負壓、復(fù)合相變材料熔融條件下，將步驟一稱取的改性飛灰加入到復(fù)合相變材料中，攪拌混合均勻，置于負壓吸附器中，在真空度為O~Iatm的條件下改性飛灰吸附復(fù)合相變材料I~3h，得飛灰相變顆粒；
[0031]三、將步驟一稱取的脫硫石膏、爐膛灰、生石灰、水泥、緩凝劑、減水劑和防水劑，以及步驟二得到的飛灰相變顆粒混合均勻，再加入步驟一稱取的水?dāng)嚢杌旌虾螅谷肽＞咧?，振實，室溫干燥后脫模，自然干燥即得粉煤?脫硫石膏保溫板；
[0032]所述的改性飛灰是經(jīng)過酸法、堿法和鹽法改性后的飛灰。
[0033]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中所述的緩凝劑按重量份數(shù)是由7~10份的檸檬酸、30~50份的骨膠和2~5份的硼砂組成。其它與【具體實施方式】一相同。
[0034]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:步驟一中所述的減水劑為木質(zhì)磺酸鈣、氨基磺酸鈣、磺化三聚氰胺或萘。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0035]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟一中所述的防水劑為砂漿防水劑，其中，所述的砂漿防水劑為季戊四醇。其它與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0036]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟二中所述的復(fù)合相變材料按摩 爾百分比是50 %~80 %的癸酸和20 %~50 %的月桂酸制成。其它與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0037]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟二中所述的復(fù)合相變材料的相變溫度為18~25°C。其它與【具體實施方式】一至五之一相同。
[0038]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟二中所述的負壓是指真空度O~latm，所述的熔融條件是指溫度為30~70°C。其它與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0039]本
【發(fā)明內(nèi)容】
不僅限于上述各實施方式的內(nèi)容，其中一個或幾個【具體實施方式】的組合同樣也可以實現(xiàn)發(fā)明的目的。
[0040]通過以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果:
[0041]實施例1
[0042]本實施例的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，它是按照以下步驟進行的:
[0043]一、按重量份數(shù)稱取各組分:50份的脫硫石膏、50份的爐膛灰、5份的改性飛灰、10份的生石灰、10份的水泥、0.4份的緩凝劑、0.5份的減水劑、0.1份的防水劑和45份的水；
[0044]二、取復(fù)合相變材料，在壓力為latm、復(fù)合相變材料熔融(溫度為30~70°C )條件下，將步驟一稱取的改性飛灰加入到復(fù)合相變材料中，攪拌混合均勻，置于負壓吸附器中，在真空度為O~Iatm的條件下改性飛灰吸附復(fù)合相變材料進行I~3h，得飛灰相變顆粒；
[0045]三、將步驟一稱取的脫硫石膏、爐膛灰、生石灰、水泥、緩凝劑、減水劑和防水劑，以及步驟二得到的飛灰相變顆粒混合均勻，再加入步驟一稱取的水?dāng)嚢杌旌虾螅谷肽＞咧?，振實，室溫干燥后脫模，自然干燥即得粉煤?脫硫石膏保溫板；
[0046]本實施例的改性飛灰是先用3.5mol/L的氫氧化鈉溶液處理后再使用lmol/L的氯化鈣溶液進行處理，實現(xiàn)離子交換，然后在110°C的條件下進行干燥。
[0047]本實施例的緩凝劑按重量份數(shù)是由7~10份的檸檬酸、30~50份的骨膠和2~5份的硼砂組成；本實施例的減水劑為木質(zhì)磺酸鈣；本實施例的防水劑為季戊四醇；
[0048]本實施例的復(fù)合相變材料按摩爾百分比是65%的癸酸和35%的月桂酸制成；復(fù)合相變材料的相變溫度為21°C ；
[0049]本實施例制得的粉煤灰-脫硫石膏保溫板2 μ m的電鏡圖如圖7所示，而改性后的飛灰如圖8所示，由圖3和圖4可知，本實施例利用粉煤灰飛灰具有多孔吸附性的特點將其用作相變材料的載體制作相變顆粒，成本極低。使用負壓吸附法，將粉煤灰與上述相變材料復(fù)合制成相變顆粒，使用玻璃鐘罩和真空泵，使粉煤灰的孔隙中填滿相變材料。
[0050]對本實施例的粉煤灰-脫硫石膏保溫板進行一下測試實驗:
[0051]取Ig飛灰相變顆粒在一片濾紙上，在110°C的條件下加熱半個小時，通過觀察濾紙的浸透面積來看相變顆粒滲出量的大小。結(jié)果如圖1至圖5所示，由實驗結(jié)果可以看出，氯化鈣處理的飛灰制成的相變顆粒，滲出量非常小。研碎粉煤灰與普通粉煤灰制成的相變顆粒其滲出量相同。等量的相變材料在濾紙上的浸透面積非常大，可見不管是普通粉煤灰還是氯化鈣處理過的粉煤灰，都具有一定的吸附性。
[0052]同時，對保溫板進行了保溫效果實驗，結(jié)果如圖6所示，結(jié)果表明，在阻擋室內(nèi)溫度上升至最高溫度評價指標(biāo)上，相變材料摻量為5%的儲能石膏板比參比板滯后約4°C，節(jié)能率高達24%。
[0053]本實施例的粉煤灰-脫硫石膏保溫板的強度結(jié)果件表1所示，由表1可以得出本實施例制得的粉煤灰-脫硫石膏保溫板的性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)JC/T9775-2008。
[0054]表1為實施例1制成的粉煤灰-脫硫石膏保溫板基本參數(shù)
[0055]
【權(quán)利要求】
1.一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的: 一、按重量份數(shù)稱取各組分:40~60份的脫硫石骨、40~60份的爐膛灰、5~20份的改性飛灰、3~10份的生石灰、10~40份的水泥、0.01~2份的緩凝劑、0.1~1份的減水劑、0.01~2份的防水劑和35~60份的水； 二、取復(fù)合相變材料，在負壓、復(fù)合相變材料熔融條件下，將步驟一稱取的改性飛灰加入到復(fù)合相變材料中，攪拌混合均勻，置于負壓吸附器中，在真空度為O~Iatm的條件下改性飛灰吸附復(fù)合相變材料I~3h，得飛灰相變顆粒； 三、將步驟一稱取的脫硫石膏、爐膛灰、生石灰、水泥、緩凝劑、減水劑和防水劑，以及步驟二得到的飛灰相變顆?；旌暇鶆?，再加入步驟一稱取的水?dāng)嚢杌旌虾?，倒入模具中，振實，室溫干燥后脫模，自然干燥即得粉煤?脫硫石膏保溫板； 所述的改性飛灰是經(jīng)過酸法、堿法和鹽法改性后的飛灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟一中所述的緩凝劑按重量份數(shù)是由7~10份的檸檬酸、30~50份的骨膠和2~5份的硼砂組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟一中所述的減水劑為木質(zhì)磺酸鈣、氨基磺酸鈣、磺化三聚氰胺或萘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟一中所述的防水劑為砂漿防水劑，其中，所述的砂漿防水劑為季戊四醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟二中所述的復(fù)合相變材料按摩爾百分比是50%~80%的癸酸和20%~50%的月桂酸制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟二中所述的復(fù)合相變材料的相變溫度為18~25°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰-脫硫石膏保溫板的制備方法，其特征在于步驟二中所述的負壓是指真空度為O~latm，所述的熔融條件是指溫度為30~70°C。
【文檔編號】C04B28/14GK103964805SQ201410228093
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】孟繁星, 安瀾, 高繼慧 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)