專利名稱：一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑及應(yīng)用；屬于固體廢棄物利用技術(shù)領(lǐng)域和無(wú)機(jī)建筑保溫材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)傳統(tǒng)墻體建筑材料粘土實(shí)心磚的原料主要是從耕地中取得，造成更替資源的浪費(fèi)。為了保護(hù)環(huán)境、保護(hù)土地，加快淘汰粘土實(shí)心磚，國(guó)家建材局、農(nóng)牧漁業(yè)部、國(guó)土資源部、城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)出了《嚴(yán)格限制毀田燒磚、積極推進(jìn)墻體材料改革意見(jiàn)的通知》，國(guó)家規(guī)定縣級(jí)以上城市2010年底全部禁止使用實(shí)心粘土磚。2010年，工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、國(guó)土資源部、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局聯(lián)合印發(fā)《金屬尾礦綜合利用專項(xiàng)規(guī)劃(2010-2015年)》通知，加強(qiáng)尾礦綜合利用的進(jìn)程。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)加快、面積擴(kuò)大，每年因燒制粘土磚毀掉耕地25-30萬(wàn)畝。如此下去，土地資源變將成為可持續(xù)發(fā)展 的障礙、瓶頸與危機(jī)，發(fā)展利用綠色環(huán)保的墻體材料已經(jīng)到了刻不容緩的地步。同時(shí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的深化，以及節(jié)能、減排、環(huán)保、節(jié)地的要求，加上人們對(duì)墻體材料的品質(zhì)指標(biāo)、節(jié)能保暖提出了更高的要求，從而促進(jìn)墻體向高強(qiáng)、隔熱保溫、輕質(zhì)耐用的高性能發(fā)展。研制開(kāi)發(fā)節(jié)能保溫墻體材料具有十分重要的社會(huì)意義和實(shí)際意義。目前，傳統(tǒng)建材工業(yè)存在的突出矛盾是一方面建材工業(yè)高速發(fā)展，產(chǎn)品數(shù)量巨大；另一方面，建材產(chǎn)品如水泥、玻璃、建筑裝飾材料、墻體材料、道路工程建筑材料等產(chǎn)業(yè)面臨資源成本、節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)、集約化生產(chǎn)程度較低等多種問(wèn)題。因此，綠色建材概念的應(yīng)運(yùn)而生，符合了建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中長(zhǎng)期目標(biāo)。將固體廢物作為組分或替代組分加入到建筑材料原物系中形成新的材料，達(dá)到資源化的效果，既滿足綠色建材的屬性要求，又可實(shí)現(xiàn)固體廢物的資源化目標(biāo)，具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與社會(huì)效益均十分顯著的特點(diǎn)。工業(yè)固體廢棄物是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的固態(tài)及半固態(tài)的廢棄物的統(tǒng)稱。在我國(guó)工業(yè)固體廢棄物占固體廢棄物總量的87%。大量的固體廢棄物不僅占用土地，而且嚴(yán)重污染了環(huán)境。據(jù)測(cè)算，我國(guó)上世紀(jì)末每年因固體廢物污染環(huán)境造成的經(jīng)濟(jì)損失在300億元人民幣以上。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走的是一條高投入、高消耗的道路。如2009年我國(guó)占全球經(jīng)濟(jì)總量的6-7%，消耗的能源卻占到17. 7% ;水泥工業(yè)年排放CO2約12億噸，占全國(guó)排放總量的15%左右，占全國(guó)工業(yè)企業(yè)排放總量的26-30%。為此，將建材工業(yè)的發(fā)展同節(jié)約能源和資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、治理污染有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的利用及建材行業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。當(dāng)前我國(guó)的尾礦處理有以下一些方式[I]把尾礦堆存于修筑的尾礦庫(kù)內(nèi)或直接占地堆放，此法占用土地、且可能污染環(huán)境或造成潰壩等危害；[2]在尾礦堆積場(chǎng)上覆土植被造林；[3]有用元素、有價(jià)資源再選用；[4]作為建筑材料原料，如水泥、砂磚、加氣混凝土、耐火材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花磚、泡沫玻璃和泡沫材料等；[5]礦山采空區(qū)回填料，如水砂充填料或膠結(jié)充填集料；[6]用作路面材料、防滑材料、海岸造田等。
尾礦作為復(fù)合礦物原料進(jìn)行整體開(kāi)發(fā)利用，作為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新礦產(chǎn)資源，不僅可使原來(lái)資源枯竭或不足的礦山重新成為新資源基地，還可充分利用礦產(chǎn)資源和原有的礦山設(shè)施，挖掘礦山潛力。這還可以解決環(huán)境污染問(wèn)題，改善生態(tài)環(huán)境和國(guó)土整治，具有巨大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。綜合利用尾礦資源不僅是發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、保證可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，也是利己利民的客觀要求和重大舉措。研制生產(chǎn)節(jié)能保溫墻體材料，特別是生產(chǎn)節(jié)約耕地、節(jié)能、造價(jià)低、實(shí)現(xiàn)承重保溫一體的建材產(chǎn)品是非常必要的。利用礦山尾礦生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚，做到了變廢為寶目的。這既有利于減少礦山尾礦庫(kù)的尾礦堆放量、減少尾礦庫(kù)的安全隱患，又滿足了節(jié)能保溫墻體材料的節(jié)約耕地、節(jié)能保溫建材產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)要求。利用尾礦制備多孔或泡沫磚已有一些報(bào)道，如公開(kāi)號(hào)為CN101412597A的發(fā)明專利公開(kāi)了 “一種利用鐵尾礦常溫發(fā)泡制備燒結(jié)泡沫磚的方法”，其采用松香膠、樹(shù)脂皂類發(fā)泡劑經(jīng)高速打泡機(jī)制備得到泡沫；公開(kāi)號(hào)為CN101684680A和CN101638918A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鐵尾礦燒結(jié)多孔保溫板材技術(shù)，采用碳酸鈉、碳化硅、鐵粉和磷酸鈣粉的混合物為發(fā)泡劑在燒結(jié)過(guò)程中反應(yīng)成泡。CN101412597A發(fā)明專利公開(kāi)的 方法可以實(shí)現(xiàn)常溫發(fā)泡制備燒結(jié)泡沫磚，但其方法實(shí)施中必須利用高速打泡機(jī)才能實(shí)現(xiàn)發(fā)泡，增加了燒結(jié)泡沫磚的生產(chǎn)成本；CN101684680A和CN101638918A發(fā)明專利公開(kāi)的燒結(jié)多孔保溫板技術(shù)，其發(fā)泡原理是在成型的坯磚在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中由發(fā)泡劑熱分解釋放氣體而成泡，這種方法需要將混合生料置于耐高溫的模具中進(jìn)行發(fā)泡、燒結(jié)，否則導(dǎo)致生料在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)泡脹大而無(wú)法控制產(chǎn)品形狀尺寸，因此，應(yīng)用耐高溫模具也將大大提高生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種組分配比合理、原材料來(lái)源廣泛、成本低、常溫下即可發(fā)泡的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑及應(yīng)用；利用所述發(fā)泡劑，以尾礦為主要原料，通過(guò)常溫發(fā)泡、燒結(jié)制備孔隙率可調(diào)、密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫隔熱性能好的尾礦燒結(jié)多孔磚。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成
食用粉1-20%
蔗糖1-20%
綱 0.1-10%
水 50-97% ο本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，所述食用粉選自面粉、大米粉、玉米粉、薯粉中的至少一種。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，還包含有發(fā)泡促進(jìn)劑，其用量按調(diào)發(fā)泡劑pH值=2-6確定。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，所述發(fā)泡促進(jìn)劑選自檸檬酸、冰醋酸、碳酸、氫氰酸，磷酸中的一種。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，是向漿料中添加占漿料質(zhì)量百分比
O.1-25%的發(fā)泡劑，攪拌均勻，得到混合漿料；將混合漿料裝入模具中，于10-40°C發(fā)酵3-12小時(shí)，使混合漿料發(fā)泡后，脫模，得到磚坯；然后，將磚坯于50-120°C干燥1-24小時(shí)；最后，于800-1100°C保溫?zé)Y(jié)1-5小時(shí)，得到尾礦燒結(jié)多孔磚；所述漿料中尾礦的重量百分含量為 60% 90%。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，所述漿料由下述組分，按質(zhì)量百分比組成尾礦60 90%水10-40%。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，所述尾礦為鐵礦尾礦、鎢礦尾礦、銅礦尾礦、鉛礦尾礦、鋅礦尾礦、金礦尾礦、鑰礦尾礦、鎳礦尾礦、錫礦尾礦、鈦礦尾礦、鋁土礦紅泥、浙青砂尾礦中的至少一種；所述尾礦的化學(xué)成分由Si、Al、Ca、Mg、K、Na、Sr、Ba、Fe、Ti、Mn、P、Zn、Cu、Ni、Co、V、Nb、S、W、Mo中至少兩種元素的氧化物、硅酸鹽或硅鋁酸鹽組成， 其中Si和Al元素折合成氧化物的質(zhì)量百分比含量為Al20310-75%、Si0225-90% ;所述尾礦粒徑小于等于4毫米。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，在所述混合漿料中添加占其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5-20%的外加劑，所述外加劑選自高嶺土、粘土、膨潤(rùn)土、硼砂、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石中的一種或幾種，外加劑的添加，可以改善多孔磚的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本發(fā)明一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，在所述混合漿料中添加占其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5-15%的粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑選自聚乙烯醇、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、纖維素醚中的一種或幾種。粘結(jié)劑的添加可以改善多孔磚磚坯的強(qiáng)度。本發(fā)明由于采用上述組分制備發(fā)泡劑，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、利用食用粉、蔗糖和酵母為發(fā)泡劑，所用原料安全環(huán)保；2、發(fā)泡孔隙率可以通過(guò)調(diào)整發(fā)泡劑用量進(jìn)行調(diào)節(jié)；3、常溫條件下的發(fā)泡，對(duì)模具限制小，避免了碳酸鈣等高溫發(fā)泡對(duì)模具的嚴(yán)格要求；4、常溫制備磚坯，操作安全方便；5、尾礦利用量大，變廢為寶，減少尾礦庫(kù)的安全隱患，避免粘土磚對(duì)耕地良田的破壞。利用本發(fā)明的發(fā)泡劑燒結(jié)制備的尾礦燒結(jié)多孔磚，具體孔隙率、磚的尺寸大小和制備工藝可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，靈活性大；本發(fā)明的重點(diǎn)在于燒結(jié)多孔磚的常溫發(fā)泡技術(shù)，應(yīng)用在尾礦燒結(jié)多孔磚中，制備的尾礦燒結(jié)多孔磚具有以下優(yōu)良特性。I、質(zhì)量可靠，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到和超過(guò)國(guó)家建材規(guī)定指標(biāo)。2、孔隙率高孔隙率可達(dá)到2(Γ60%以上，比重小，降低了墻體重量。3、尺寸規(guī)格可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具，能制備出磚塊整齊、一致性好的多孔燒結(jié)磚。4、保溫隔熱效果好熱擴(kuò)散系數(shù)可達(dá)O. OOfO. 06cm2/s，是普通燒結(jié)磚的1/3^1/10,具有很好的“冬保暖、夏隔熱”之能效，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。5、隔音效果好，減少喧吵環(huán)境的影響。6、綠色環(huán)保尾礦原料經(jīng)檢測(cè)不含放射性元素，其它添加料也不含放射性元素和有毒元素，居住環(huán)保安全。7、使用本發(fā)明制備的尾礦燒結(jié)多孔磚，能降低建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低建筑成本和工程造價(jià)；還實(shí)現(xiàn)礦山尾礦的有效利用，變廢威寶，減輕尾礦可能造成危害；可以避免因制造粘土磚而毀壞耕地的不良結(jié)果。綜上所述，本發(fā)明的發(fā)泡劑具有組分配比合理、原材料來(lái)源廣泛、成本低、常溫下即可發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)；其應(yīng)用在尾礦燒結(jié)多孔磚中，利用所述發(fā)泡劑，以尾礦為主要原料，通過(guò)常溫發(fā)泡、燒結(jié)制備出孔隙率可調(diào)、密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫隔熱性能好的尾礦燒結(jié)多孔磚，適于在建筑以框架結(jié)構(gòu)為主、非承重、低密度輕質(zhì)墻體材料中的應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的建筑墻體材料、裝飾材料以及房屋隔熱保溫材料等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式結(jié)合以下實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作更進(jìn)一步的說(shuō)明。以下實(shí)施例只是符合本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的幾個(gè)實(shí)例，并不說(shuō)明本發(fā)明僅限于下述實(shí)例所述的內(nèi)容。本發(fā)明的重點(diǎn)在于發(fā)泡劑成分配方及其在尾礦燒結(jié)多孔磚中的應(yīng)用，所述原材料、工藝方法和步驟可以根據(jù)生產(chǎn)條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，靈活性大。
本發(fā)明實(shí)施例的主成分尾礦分別選用湖南柿竹園川口鎢礦尾礦和內(nèi)蒙古寧城某鐵礦尾礦；外加劑選用湖南郴州某粘土礦的粘土 ；粘結(jié)劑為聚乙烯醇；發(fā)泡劑選用食用面粉、蔗糖和干酵母；發(fā)泡促進(jìn)劑為檸檬酸、冰醋酸。實(shí)施例I本實(shí)例以湖南柿竹園川口鎢礦尾礦為主要原料，以蔗糖、淀粉和干酵母為發(fā)泡劑，檸檬酸為發(fā)泡促進(jìn)劑制備燒結(jié)多孔磚。所用鎢礦尾礦的化學(xué)組成為重量含量Si0279. 28%、Al2O3IO. 17%、MgO O. 89%、CaO 2. 47%、Fe2034. 12%、Na2O O. 49%、K2O 2· 08%、P2O5O. 11%、TiO2O. 30%、Μη020. 06%。該鎢尾礦料的粒度小于I毫米。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行①分別稱取蔗糖2克、淀粉O. 2克和干酵母O. 02克，并將它們?nèi)苡?8. 78克水中，攪拌使其形成均勻懸濁液，獲得尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑；②將2克檸檬酸發(fā)泡促進(jìn)劑溶于20克水中，然后慢慢滴入步驟①制得的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑中，同時(shí)攪拌使其形成均勻懸濁液，用酸堿計(jì)檢測(cè)發(fā)泡劑溶液的酸堿度，得到合適的pH值約為5 ；③稱取尾礦500克，將尾礦與70克水置于攪拌器中，攪拌混合均勻，獲得尾礦漿料；④將步驟②制備的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑混合溶液加入到步驟③制備好的尾礦漿料中，攪拌均勻，制得混合漿料；⑤將步驟④制備的混合漿料裝入方形泡沫模具中，置于溫度為30°C烘箱中發(fā)酵12h小時(shí)使混合漿料發(fā)泡；⑥將步驟⑤發(fā)泡后的濕坯置于80°C烘箱中烘烤干燥24小時(shí)。⑦將干燥好的混合料磚坯放入硅碳棒加熱的電阻爐中，經(jīng)1050°C保溫2h燒結(jié)制備得到燒結(jié)多孔磚。所制備的燒結(jié)多孔磚的體積比重為I. 174g/cm3，氣孔率為24. 6%，熱擴(kuò)散系數(shù)為
O.015cm2/s。實(shí)施例2
本實(shí)例以湖南柿竹園川口鎢礦尾礦為主要原料，所用鎢礦尾礦的化學(xué)組成為重量含量Si0279. 28%、Α120310· 17%,MgO O. 89%,CaO 2. 47%、Fe2034. 12%,Na2O O. 49%,K2O 2. 08%、P2O5O. 11%、TiO2O. 30%、MnO2O. 06%。該鎢尾礦料的粒度小于I毫米。以蔗糖、淀粉和干酵母為發(fā)泡劑，檸檬酸為發(fā)泡促進(jìn)劑制備燒結(jié)多孔磚。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行①分別稱取蔗糖2. 5克、淀粉2. 5克、干酵母O. 5克和聚乙烯醇O. 5克，并將它們?nèi)苡?4克水中，攪拌使其形成均勻懸濁液，獲得尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑； ②將4克檸檬酸發(fā)泡促進(jìn)劑溶于20克水中，然后慢慢滴入步驟①制得的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑中，同時(shí)攪拌使其形成均勻懸濁液，用酸堿計(jì)檢測(cè)發(fā)泡劑溶液的酸堿度，得到合適的pH值約為4 ；
③稱取尾礦350克，將尾礦與50克水置于攪拌器中，攪拌混合均勻，獲得漿料；④將步驟②制備的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑混合溶液加入到步驟③制備好的尾礦漿料中，攪拌均勻，制得混合漿料；⑤將步驟④制備的混合漿料裝入方形泡沫模具中，置于溫度為30°C烘箱中發(fā)酵12h小時(shí)使混合漿料發(fā)泡；⑥將步驟⑤發(fā)泡后的濕坯置于80°C烘箱中烘烤干燥24小時(shí)。⑦將干燥好的混合料磚坯放入硅碳棒加熱的電阻爐中，經(jīng)1050°C保溫2h燒結(jié)制備得到燒結(jié)多孔磚。所制備的燒結(jié)多孔磚的體積比重為O. 931g/cm3，氣孔率為40. 2%，熱擴(kuò)散系數(shù)為
O.008cm2/s。實(shí)施例3本實(shí)例以湖南柿竹園川口鎢礦尾礦為主要原料，以蔗糖、淀粉和干酵母為發(fā)泡劑，檸檬酸為發(fā)泡促進(jìn)劑制備燒結(jié)多孔磚。所用鎢礦尾礦的化學(xué)組成為重量含量Si0279. 28%、Al2O3IO. 17%、MgO O. 89%、CaO 2. 47%、Fe2034. 12%、Na2O O. 49%、K2O 2· 08%、P2O5O. 11%、TiO2O. 30%、Μη020. 06%。該鎢尾礦料的粒度小于I毫米。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行①分別稱取蔗糖20克、淀粉I. 5克和干酵母10克，并將它們?nèi)苡?8. 5克水中，攪拌使其形成均勻懸濁液，獲得尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑； ②將4. 5克檸檬酸發(fā)泡促進(jìn)劑溶于20克水中，然后慢慢滴入步驟①制得的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑中，同時(shí)攪拌使其形成均勻懸濁液，用酸堿計(jì)檢測(cè)發(fā)泡劑溶液的酸堿度，得到合適的pH值約為3. 5 ;③稱取尾礦300克，將尾礦與100克水置于攪拌器中，攪拌混合均勻，獲得漿料；④將步驟②制備的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑混合溶液加入到步驟③制備好的尾礦漿料中，攪拌均勻，制得混合漿料；⑤將步驟④制備的混合漿料裝入方形泡沫模具中，置于溫度為28°C烘箱中發(fā)酵IOh小時(shí)使混合漿料發(fā)泡；⑥將步驟⑤發(fā)泡后的濕坯置于80°C烘箱中烘烤干燥24小時(shí)。⑦將干燥好的混合料磚坯放入硅碳棒加熱的電阻爐中，經(jīng)1000°C保溫2h燒結(jié)制備得到燒結(jié)多孔磚。所制備的燒結(jié)多孔磚的體積比重為O. 74g/cm3，氣孔率為57. 6%，熱擴(kuò)散系數(shù)為O.0036cm2/s。實(shí)施例4本實(shí)例以內(nèi)蒙古寧城某鐵礦尾礦為主要原料，所用鐵礦尾礦的化學(xué)組成為重量含量Si0243. 89%、Α120315· 06%、MgO 10. 56%、CaO 10. 83%、Fe 氧化物 14. 74%、Na2O 2. 25%、K2Ol. 38%、Ti02l. 14%。該鐵礦尾礦的粒度小于3毫米。粘土為外加劑，以蔗糖、淀粉和干酵母為發(fā)泡劑，冰醋酸為發(fā)泡促進(jìn)劑制備燒結(jié)多孔磚。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行①分別稱取蔗糖3克、淀粉5克、干酵母I克，并將它們?nèi)苡?1克水中，攪拌使其形成均勻懸濁液，獲得尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑；②將5毫升冰醋酸發(fā)泡促進(jìn)劑溶于20克水中，然后慢慢滴入步驟①制得的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑中，同時(shí)攪拌使其形成均勻懸濁液，用酸堿計(jì)檢測(cè)發(fā)泡劑溶液的酸堿度，得到合適的PH值約為4;③稱取尾礦400克、粘土 15克，并與85克水置于攪拌器中，攪拌混合均勻，獲得漿 料；④將步驟②制備的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑混合溶液加入到步驟③制備好的尾礦漿料中，攪拌均勻，制得混合漿料；⑤將步驟④制備的混合漿料裝入方形泡沫模具中，置于溫度為30°C烘箱中發(fā)酵12h小時(shí)使混合漿料發(fā)泡；⑥將步驟⑤發(fā)泡后的濕坯置于60°C烘箱中烘烤干燥24小時(shí)。⑦將干燥好的混合料磚坯放入硅碳棒加熱的電阻爐中，經(jīng)950°C保溫2h燒結(jié)制備得到燒結(jié)多孔磚。所制備的燒結(jié)多孔磚的體積比重為O. 91g/cm3，氣孔率為46. 4%，熱擴(kuò)散系數(shù)為
O.009cm2/s。實(shí)施例5本實(shí)例以內(nèi)蒙古寧城某鐵礦尾礦為主要原料，所用鐵礦尾礦的化學(xué)組成為重量含量Si0243. 89%、Α120315· 06%、MgO 10. 56%、CaO 10. 83%、Fe 氧化物 14. 74%、Na2O 2. 25%、K2Ol. 38%、Ti02l. 14%。該鐵礦尾礦的粒度小于3毫米。粘土為外加劑，以蔗糖、淀粉和干酵母為發(fā)泡劑，冰醋酸為發(fā)泡促進(jìn)劑制備燒結(jié)多孔磚。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行①分別稱取蔗糖I. 5克、薯粉I. 5克、干酵母O. 2克，并將它們?nèi)苡?0克水中，攪拌使其形成均勻懸濁液，獲得尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑；②將5克磷酸發(fā)泡促進(jìn)劑溶于15毫升水中，然后慢慢滴入步驟①制得的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑中，同時(shí)攪拌使其形成均勻懸濁液，用酸堿計(jì)檢測(cè)發(fā)泡劑溶液的酸堿度，得到合適的pH值約為3 ；③稱取尾礦500克、膨潤(rùn)土 30克，并與100毫升水置于攪拌器中，攪拌混合均勻，獲得漿料；④稱取纖維素醚5克，并逐漸加入到正在攪拌的60度的溫水中，獲得粘結(jié)劑溶液；⑤將步驟②制備的尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑混合溶液和步驟④粘結(jié)劑溶液加入到步驟③制備好的尾礦漿料中，攪拌均勻，制得混合漿料；⑥將步驟⑤制備的混合漿料裝入方形泡沫模具中，置于溫度為35°C烘箱中發(fā)酵8h小時(shí)使混合漿料發(fā)泡；⑦將步驟⑥發(fā)泡后的濕坯置于60°C烘箱中烘烤干燥24小時(shí)。⑧將干燥好的混合料磚坯放入硅碳棒加熱的電阻爐中，經(jīng)950°C保溫2h燒結(jié)制備 得到燒結(jié)多孔磚。所制備的燒結(jié)多孔磚的體積比重為I. 04g/cm3，氣孔率為40. 2%，熱擴(kuò)散系數(shù)為
O.011cm2/s。
權(quán)利要求
1.一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成食用粉1-20%蔗糖1-20%酵母 0.1-10%水 50-97%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，其特征在于所述食用粉選自面粉、大米粉、玉米粉、薯粉中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，其特征在于還包含有發(fā)泡促進(jìn)劑，其用量按調(diào)發(fā)泡劑PH值=2-6確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，其特征在于所述發(fā)泡促進(jìn)劑選自檸檬酸、冰醋酸、碳酸、氫氰酸、磷酸中的一種。
5.一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，是向漿料中添加占漿料質(zhì)量百分比O. 1-25%的發(fā)泡劑，攪拌均勻，得到混合漿料；將混合漿料裝入模具中，于10-40°C發(fā)酵3-12小時(shí)，使混合漿料發(fā)泡后，脫模，得到磚坯；然后，將磚坯于50-120°C干燥1-24小時(shí)；最后，于800-1100°C保溫?zé)Y(jié)1-5小時(shí)，得到尾礦燒結(jié)多孔磚；所述漿料中尾礦的重量百分含量為60% 90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，其特征在于所述漿料由下述組分，按質(zhì)量百分比組成 尾礦60 90%水 10-40%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，其特征在于所述尾礦為鐵礦尾礦、鎢礦尾礦、銅礦尾礦、鉛礦尾礦、鋅礦尾礦、金礦尾礦、鑰礦尾礦、鎳礦尾礦、錫礦尾礦、鈦礦尾礦、鋁土礦紅泥、浙青砂尾礦中的至少一種；所述尾礦的化學(xué)成分由Si、Al、Ca、Mg、K、Na、Sr、Ba、Fe、Ti、Mn、P、Zn、Cu、Ni、Co、V、Nb、S、W、Mo 中至少兩種元素的氧化物、硅酸鹽或硅鋁酸鹽組成，其中Si、Al元素折合成氧化物的質(zhì)量百分比含量為Al20310-75%、Si0225-90% ;所述尾礦粒徑小于等于4毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，其特征在于在所述混合漿料中添加占其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5-20%的外加劑，所述外加劑選自高嶺土、粘土、膨潤(rùn)土、硼砂、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑的應(yīng)用，其特征在于在所述混合漿料中添加占其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5-15%的粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑選自聚乙烯醇、環(huán)氧樹(shù)月旨、酚醛樹(shù)脂、纖維素醚中的一種或幾種。
全文摘要
一種尾礦燒結(jié)多孔磚用發(fā)泡劑，包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成食用粉1-20%，蔗糖1-20%，酵母0.1-10%，水50-97%。其應(yīng)用是向尾礦重量百分含量為60%~90%的漿料中添加占漿料質(zhì)量百分比0.1-25%的發(fā)泡劑后于模具中發(fā)酵，得到磚坯；將磚坯干燥、燒結(jié)得尾礦燒結(jié)多孔磚；本發(fā)明的發(fā)泡劑具有組分配比合理、原材料來(lái)源廣泛、成本低、常溫下即可發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)；其應(yīng)用在尾礦燒結(jié)多孔磚中，以尾礦為主要原料，通過(guò)常溫發(fā)泡、燒結(jié)制備出孔隙率可調(diào)、密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫隔熱性能好的尾礦燒結(jié)多孔磚，適于在建筑以框架結(jié)構(gòu)為主、非承重、低密度輕質(zhì)墻體材料中的應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的建筑墻體、裝飾或房屋隔熱保溫材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B38/02GK102826868SQ201210306529
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者李志成, 張鴻, 陳浩 申請(qǐng)人:中南大學(xué)