專利名稱：一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料，尤其涉及一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的陶瓷固體廢渣，其中，以建筑陶瓷廠在瓷質(zhì)磚拋光過程中排出的拋光瓷渣的量最大。例如廣東省佛山地區(qū)有大型建筑陶瓷廠300多家，各類生產(chǎn)線共有2000多條，瓷渣年排放量在400萬噸以上。其中，一條瓷板拋光生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢渣量約6 8噸/日，以往處理這些瓷渣多采用堆放填埋的方式。目前，積累的拋光瓷渣已超過1000萬噸，不僅占用了大量的堆放場地，造成污染，也影響企業(yè)的擴大再生產(chǎn)。 在瓷質(zhì)磚的打磨和拋光工序中產(chǎn)生的這種拋光瓷渣采用流水沖排，拋光瓷渣中含有大量水分，在相當長的時間里不能得到干燥，不僅破壞堆放地區(qū)的土壤環(huán)境，致使土地長期無法得到利用，而且在雨天被雨水沖刷流入農(nóng)田破壞農(nóng)作物生長，或者流入河流、池塘、農(nóng)田和溝渠，造成圩積埯埋和堵塞。即使拋光瓷渣得到干燥，但是由于這些拋光瓷渣的顆粒相當小， 干燥后呈松散粉末狀，容易造成粉塵飛揚污染空氣和環(huán)境。隨著陶瓷工業(yè)的發(fā)展，在廣東的清遠、三水、高明等地以及山東、福建、湖南、江西等省新建了不少的陶瓷廠，拋光瓷渣排放量日益增大，將占用和破壞更多的土地，因此拋光瓷渣的處理和利用已成為亟需解決的問題。發(fā)泡材料為含有無數(shù)微小氣孔的材料，目前，建筑工程和保溫隔熱工程中常采用以下輕質(zhì)發(fā)泡材料1.有機發(fā)泡材料如聚苯泡沫板、聚氯乙烯發(fā)泡保溫板、聚氨酯發(fā)泡膠等。這類發(fā)泡材料存在易燃燒，在高溫下放出有毒氣體等問題。2.無機發(fā)泡材料，無機發(fā)泡材料分為以下幾種①高溫無機發(fā)泡材料如粘土陶粒、泡沫玻璃和泡沫陶瓷等，這類高溫無機發(fā)泡材料是利用鐵粉、碳化硅等作為發(fā)泡劑，并在1000°c左右高溫下形成的具有強度的泡沫材料。②膨脹珍珠巖、膨脹頁巖等利用珍珠巖和頁巖等天然原料經(jīng)煅燒制備而成的發(fā)泡材料，是利用在煅燒時珍珠巖和頁巖等天然原料中釋放出結(jié)晶水或放出C02等氣體而在天然原料中形成氣孔；③泡沫水泥和泡沫石膏是在常溫下以水泥、石膏等凝膠材料為基料加入泡沫形成泡沫水泥和泡沫石膏；④加氣混凝土等利用石灰、水泥、砂、礦渣粉等為基料加入鋁粉在堿性條件下放出氫氣形成氣孔，并在180 200°C蒸壓條件下固化產(chǎn)生強度形成的。上述無機發(fā)泡材料消耗較多寶貴天然資源，如珍珠巖、松脂巖，并使得產(chǎn)品的成本
尚O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，該發(fā)泡陶瓷材料不但能作為現(xiàn)有泡沫材料的替代品，而且它還能具有較好的防火性能和隔熱性能，且制造成本低。本發(fā)明的目的之二是提供上述采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明的第一個目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，其特征是，它由以下重量百分比的原料加水混合后，經(jīng)壓坯成型、高溫發(fā)泡膨化而成拋光瓷渣60 % 100 % 摻合料0 % 40 %。在本發(fā)明中推薦所加的水的重量占所述原料干料總重量的6% 12%。本發(fā)明采用的拋光瓷渣為陶瓷工業(yè)生產(chǎn)線中采用金剛砂拋光磨頭進行拋光工藝所排出的粉狀廢渣，拋光瓷渣的粒度為0. 15 50 μ m，其平均粒度約10 μ m，中間粒度約為 8.8μπι。其主要的化學成分見表1，本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在拋光瓷渣中包含陶瓷板和拋光用金剛砂磨頭的成分，其中拋光用的金剛砂磨頭的成分為氯氧鎂水泥(MgO、MgCl2)、環(huán)氧樹脂、填料和金剛砂(SiC)。本發(fā)明中僅利用拋光瓷渣中的SiC為發(fā)泡劑，無需另外再加入其它發(fā)泡劑即能滿足本發(fā)明拋光瓷渣發(fā)泡的需求，在拋光瓷渣中的SiC在高溫條件外部融熔狀態(tài)下，放出CO2，在熔融物料中形成大量的獨立、微小氣泡，且氣泡之間不連通，使所得的發(fā)泡陶瓷材料具有低密度、低吸水率和高隔熱保溫的性能。同時由于拋光瓷渣含有的磨頭成分中的鎂元素，在高溫下使物料形成復合陶瓷，可改善發(fā)泡材料的韌性，使發(fā)泡陶瓷材料具有較高強度和可切割加工性等的優(yōu)點。表1 拋光瓷渣的主要成分(％ )
權(quán)利要求
1.一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，其特征是，它由以下重量百分比的原料加水混合后，經(jīng)壓坯成型、高溫發(fā)泡膨化而成拋光瓷渣60% 100% 摻合料0% 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，其特征是，所述的水的重量占所述原料干料總重量的6% 12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，其特征是，所述的摻合料選擇采用瓷土粉、陶瓷破碎粉以及爐渣灰中的一種或兩種以上的混合物。
4.一種權(quán)利要求1或2或3采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟(1)瓷渣預處理收集陶瓷工業(yè)生產(chǎn)線中采用金剛砂拋光磨頭進行拋光工藝所排出的拋光瓷渣漿，然后進行去雜、脫水、干燥和粉碎的處理，使拋光瓷渣形成細粉料；(2)原料計量按所述各原料的重量百分比進行原料計量稱重；(3)配料將步驟O)中已計量的各原料混合均勻得拌合料，然后加入水進行攪拌混合，使之形成松散、均勻的濕拌合料；(4)坯料成型將步驟(3)的濕拌合料輸送至成型機壓制成型，得成型坯料；(5)燒成將步驟(4)的成型坯料在堆碼小車上垛碼，置于在隧道窯中進行干燥、預熱、 焙燒膨化，然后出窯冷卻降溫，得到發(fā)泡陶瓷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述步驟C3)加入的最佳用水量占原料干料總重量的6 12%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述步驟中坯料成型的壓力為5 15MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述的步驟(5)中坯料的焙燒膨化是在隧道窯中先在200 950°C預熱區(qū)中預熱，再進入焙燒區(qū)在950 1100°C進行焙燒膨化，總時間在2 12小時范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述步驟中坯料的厚度在50mm以內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述步驟中坯料內(nèi)部設(shè)置有空腔，以便為坯料的膨脹預留空間，有利于熱傳遞和膨脹。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料的制備方法，其特征是，所述的坯料為中空坯料或者是多孔坯料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用拋光瓷渣為主料制成的發(fā)泡陶瓷材料，它由以下重量百分比的原料加水混合后，經(jīng)壓坯成型、高溫發(fā)泡膨化而成拋光瓷渣60％～100％、摻合料0％～40％。本發(fā)明還公開了該發(fā)泡陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明提供的發(fā)泡陶瓷材料不但能作為現(xiàn)有泡沫材料的替代品，而且它還能具有較好的防火性能和隔熱性能，且制造成本低。
文檔編號C04B35/622GK102295471SQ201110164668
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者張傳鎂, 徐城坤, 甘偉 申請人:甘偉