專利名稱：一種多孔無機材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多孔無機材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著國家墻體材料發(fā)展的總趨勢以及相關(guān)政策的出臺，傳統(tǒng)的磚混建筑結(jié)構(gòu)向框架輕板結(jié)構(gòu)發(fā)展，單一材料向多功能材料發(fā)展，棄廢向利廢和治理環(huán)境方向發(fā)展，現(xiàn)場濕作業(yè)向干作業(yè)方向發(fā)展；因此，利用爐渣和粉煤灰等工業(yè)廢棄物生產(chǎn)輕質(zhì)、高強的建筑板材符合墻改方向。
申請?zhí)?6106288.6公開了一種以爐渣為主要原料的輕質(zhì)隔音建筑板材，其原料組分含有爐渣、氧化鎂和氯化鎂，該建筑板材具有容重輕、強度高、保溫隔音、防火防水、安裝時可釘、可鋸、造價低的特點。
申請?zhí)?6122351.0公開了一種用于建筑的無機化學復合材料，是鎂質(zhì)復合材料，其配方包括輕燒鎂、氯化鎂、粉煤灰，按一定順序制成漿料澆注在特制模具內(nèi)固化成型，制品具有不燃耐火、防水防蛀、高強耐用、耐蝕耐寒、質(zhì)輕的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種多孔無機材料。
本發(fā)明另一目的是提供該種多孔無機材料的制造方法。
本發(fā)明所述的多孔無機材料的原料主要含有如下配比的組分三礬防水劑 0.5-1.0kg磷酸或磷酸鹽1.0-2.0kg水溶性亞鐵鹽0.5-1.5kg水楊酸、酒石酸或馬來酸 0.5-1.0kgMgO粉 200kg硅質(zhì)工業(yè)廢渣30-160kgMgCl2溶液 120-200L泡沫劑 10-150Kg上述三礬防水劑是由紅礬(重鉻酸鉀)、蘭礬(硫酸銅)和綠礬(硫酸亞鐵)組成，三者重量比為1∶1∶1；MgO粉的純度為70-90％，細度為100--200目；MgCl2溶液使用波梅度儀計量的濃度為20°-28°。
實際使用時，上述組分中的磷酸鹽可以是磷酸鐵、磷酸鋁等正磷酸鹽，或者磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鋁等磷酸二氫鹽，以及焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉。
水溶性亞鐵鹽可以是FeSO4、Fe(NO3)2或FeCl2。
水楊酸、酒石酸或馬來酸在制造過程中作為反應調(diào)熱劑使用。
硅質(zhì)工業(yè)廢渣可以是粉煤灰、礦渣、爐渣、工業(yè)硅灰、煤矸石渣，在本發(fā)明產(chǎn)品制造及加工切割過程中產(chǎn)生的碎屑及粉末作為工業(yè)廢渣可循環(huán)使用在原料組分中。工業(yè)廢渣的粒度應根據(jù)其最終產(chǎn)品進行控制，對顆粒過大的工業(yè)廢渣應增加破碎過程，通常對建筑成型板而言，廢渣的細度要求為70-200目。
MgCl2溶液使用MgCl2·6H2O配制，MgCl2·6H2O中，MgCl2的含量為45％-46％，K+、Na+、Ca2+總量不大于3％，配制時，將MgCl2·6H2O加入水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度控制在20°-28°(波梅度儀計量)。
泡沫劑可以是松香泡沫劑、動物膠或石蠟皂蛋白質(zhì)皂類表面活性劑。
將上述各組分按配比混合制漿，注模固化，即可得到本發(fā)明所述的多孔無機材料，其容重為100-800kg/m3。經(jīng)固化后，該無機多孔材料內(nèi)部存在許多均勻封閉的氣孔，因而具有吸音、保溫、絕熱性能。
在本發(fā)明所述的多孔無機材料的制造過程中，還可以根據(jù)需要，加入著色劑或者顯色劑。
本發(fā)明的多孔無機材料的制造方法包括如下步驟1)配制MgCl2溶液，依次加入三礬防水劑、磷酸或磷酸鹽、水溶性亞鐵鹽、水楊酸或酒石酸或馬來酸、MgO粉、硅質(zhì)工業(yè)廢渣，攪拌成漿；2)在漿料中加入泡沫劑，攪拌均勻；3)將漿料注入模具，自然凝固、硬化、成型，然后脫模。
上述步驟1)中，MgCl2溶液使用MgCl2·6H2O配制，MgCl2·6H2O中，MgCl2的含量為45-46％，K+、Na+、Ca2+總量不大于3％，配制時，將MgCl2·6H2O加入水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度控制在20°-28°(波梅度儀計量)；步驟3)中，在20℃的常溫環(huán)境下，20小時即可完成硬化；當環(huán)境溫度過低時，硬化成型時間將適當延長。
當需要不同顏色的制品時，可以根據(jù)需要在步驟1)得到的漿料中加入相應的顯色劑或著色劑，以使該制品呈現(xiàn)所需色彩。這些著色劑和顯色劑是指能夠改變原料顏色的非水溶性無機或者有機顏料，或者是通過與原料組分發(fā)生化學反應而顯現(xiàn)色彩的無機或有機物，例如硫氰酸鉀或硫氰酸銨，其可以與原料組分中的水溶性亞鐵鹽發(fā)生化學反應，從而使材料顯現(xiàn)紅色。
本發(fā)明提供的多孔無機材料屬于氣硬性材料，環(huán)境濕度大時，可以吸收水蒸氣，濕度小時，能夠釋放水蒸氣，在一定程度上可以調(diào)節(jié)空氣濕度，符合人工生態(tài)的環(huán)境要求，而且本發(fā)明提供的制品具有質(zhì)輕、堅固、吸音、隔聲、保溫、絕熱、抗堿、抗水、防潮、無毒、防火等性能，并可制備成具有多種色彩的制品，可廣泛應用于建筑、交通、國防和工農(nóng)業(yè)，并可以根據(jù)使用要求，進行釘、鋸、鉆、刨等多種加工，操作方便。
本發(fā)明的原料組成、制造過程沒有有毒、有害物質(zhì)和工業(yè)“三廢”的產(chǎn)生，同時將粉煤灰等工業(yè)廢渣作為原料組分，有助于解決工業(yè)廢渣大量堆積、污染環(huán)境、占用土地的嚴重環(huán)境問題，符合環(huán)保要求和國家產(chǎn)業(yè)政策，為國家所鼓勵提倡。
具體實施例方式實施例1將92kgMgCl2·6H2O加入100kg水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度為24°(波梅度儀計量)，制成160L溶液，然后向溶液中依次加入如下組分三礬防水劑 0.7kg磷酸 1.5kg硫酸亞鐵 0.5kg水楊酸 1.0kg氧化鎂粉 200kg工業(yè)硅灰 30kg上述三礬防水劑中，紅、蘭、綠礬重量比為1∶1∶1，混合液攪拌均勻后，加入松香泡沫劑45kg，繼續(xù)攪拌均勻，使用輸漿泵將制備好的漿料注入模具，在常溫常壓下，漿料在模具中自然凝固成型，硬化20小時，然后脫模，成型坯塊可根據(jù)加工尺寸經(jīng)機械切割得到質(zhì)輕多孔的無機板材，其容重為300kg/m3，經(jīng)“駐波管法”檢測，該制品的吸音系數(shù)為0.27，可用于屋頂和墻壁吸音板。
實施例2同實施例1，不同之處在于在實施例1制備的漿料中增加2.5kg靛藍工業(yè)顏料，攪拌均勻，可得到用于屋頂和墻壁的天藍色吸音板，其吸音系數(shù)經(jīng)“駐波管法”檢測為0.27。
實施例3將115kgMgCl2·6H2O加入125kg水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度為24°(波梅度儀計量)，制成200L溶液，然后向溶液中依次加入如下組分三礬防水劑 0.5kg六偏磷酸鈉 2.0kg硫酸亞鐵 0.8kg酒石酸 0.8kg氧化鎂粉 200kg粉煤灰 160kg上述三礬防水劑中，紅、蘭、綠礬重量比為1∶1∶1，混合液攪拌均勻后，加入松香泡沫劑60kg，繼續(xù)攪拌均勻，使用輸漿泵將制備好的漿料注入模具，在常溫常壓下，漿料在模具中自然凝固成型，硬化20小時，然后脫模，成型坯塊可根據(jù)加工尺寸經(jīng)機械切割得到質(zhì)輕多孔的無機墻體材料。其容重為450kg/m3，經(jīng)“平板法”檢測，該制品的導熱系數(shù)為0.068W/mK，可用做保溫、絕熱墻板。
實施例4同實施例3，不同之處在于在實施例3制備的漿料中增加3.0kg硫氰酸鉀，攪拌均勻，可得到紅色保溫、絕熱墻板，其導熱系數(shù)為0.068W/mK。
實施例5將100kgMgCl2·6H2O加85kg水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度為27°(波梅度儀計量)，制成150L溶液，然后向溶液中依次加入如下組分三礬防水劑 1.0kg磷酸二氫銨 1.8kg氯化亞鐵 1.2kg馬來酸 0.7kg氧化鎂粉 200kg
廢磚瓦渣 100kg上述三礬防水劑中，紅、蘭、綠礬重量比為1∶1∶1，混合液攪拌均勻后，加入松香泡沫劑45kg，繼續(xù)攪拌均勻，使用輸漿泵將制備好的漿料注入模具，在常溫常壓下，漿料在模具中自然凝固成型，硬化24小時，然后脫模，成型坯塊可根據(jù)加工尺寸經(jīng)機械切割得到質(zhì)輕多孔的無機板材，其容重為500kg/m3，可用于工業(yè)施工中的夾芯層和松散填充層。
實施例6將115kgMgCl2·6H2O加入105kg水中，攪拌溶解6小時，使溶液濃度為26°(波梅度儀計量)，制成180L溶液，然后向溶液中依次加入如下組分三礬防水劑 0.8kg磷酸鐵 1.0kg硝酸亞鐵 1.5kg水楊酸 0.5kg氧化鎂粉 200kg煤矸石渣 60kg上述三礬防水劑中，紅、蘭、綠礬重量比為1∶1∶1，混合液攪拌均勻后，加入松香泡沫劑35kg，繼續(xù)攪拌均勻，使用輸漿泵將制備好的漿料注入模具，在常溫常壓下，漿料在模具中自然凝固成型，硬化20小時，然后脫模，成型坯塊可根據(jù)加工尺寸經(jīng)機械切割得到質(zhì)輕多孔的無機板材，其容重為700kg/m3，可用于墻壁吸音板，“駐波管法”檢測其吸音系數(shù)為0.25。
實施例7同實施例6，不同之處在于在實施例6混合液攪拌均勻后，加入動物膠100kg攪拌均勻。可得到質(zhì)輕多孔的無機板材，其容重為660kg/m3，可用于墻壁吸音板，“駐波管法”檢測其吸音系數(shù)為0.26。
權(quán)利要求
1.一種多孔無機材料，其特征在于其原料含有如下配比的組分三礬防水劑 0.5-1.0kg磷酸或磷酸鹽 1.0-2.0kg水溶性亞鐵鹽 0.5-1.5kg水楊酸、酒石酸或馬來酸 0.5-1.0kgMgO粉200kg硅質(zhì)工業(yè)廢渣 30-160kgMgCl2溶液 120-200L泡沫劑 10-150kg上述三礬防水劑是由紅礬(重鉻酸鉀)、蘭礬(硫酸銅)和綠礬(硫酸亞鐵)組成，三者重量比為1∶1∶1；MgO粉的純度為70-90％，細度為100--200目；MgCl2溶液使用波梅度儀計量的濃度為20°-28°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔無機材料，其特征在于所述的磷酸鹽為正磷酸鹽、磷酸二氫鹽、焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽或六偏磷酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機材料，其特征在于所述的正磷酸鹽為磷酸鐵或磷酸鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機材料，其特征在于所述的磷酸二氫鹽為磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀或磷酸二氫鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔無機材料，其特征在于所述的硅質(zhì)工業(yè)廢渣為粉煤灰、礦渣、爐渣、工業(yè)硅灰或煤矸石渣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔無機材料，其特征在于所述的硅質(zhì)工業(yè)廢渣的細度為70-200目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔無機材料，其特征在于所述的泡沫劑為松香泡沫劑、動物膠或石蠟皂蛋白質(zhì)皂類表面活性劑。
8.權(quán)利要求1所述多孔無機材料的制造方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)將MgCl2·6H2O溶于水，攪拌6小時，制備的MgCl2溶液濃度用波梅度儀計量為20°-28°，按配比依次加入三礬防水劑、磷酸或磷酸鹽、水溶性亞鐵鹽、水楊酸或酒石酸或馬來酸、MgO粉、硅質(zhì)工業(yè)廢渣，攪拌成漿料；2)在漿料中加入泡沫劑，攪拌均勻；3)將漿料注入模具，自然凝固、硬化、成型，然后脫模。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔無機材料的制造方法，其特征在于步驟1)得到的漿料中加入著色劑或顯色劑，其為非水溶性無機或有機顏料，或者為與漿料組分發(fā)生化學反應而顯現(xiàn)色彩的無機或有機物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多孔無機材料的制造方法，其特征在于所述的著色劑或顯色劑為硫氰酸鉀或硫氰酸銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多孔無機材料及其制造方法，該材料的原料含有三礬防水劑、磷酸或磷酸鹽、水溶性亞鐵鹽、水楊酸或酒石酸或馬來酸、MgO粉、硅質(zhì)工業(yè)廢渣、MgCl
文檔編號C04B22/14GK1502588SQ0215329
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者張福長, 曲寒松 申請人:張福長