專利名稱：蛋白石頁(yè)巖板材及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其是用火山成因的硅質(zhì)巖石制備具有優(yōu)異吸附特征的板材。
背景技術(shù)：
蛋白石頁(yè)巖是由火山爆發(fā)形成的火山灰，經(jīng)在空氣中灼燒形成細(xì)小熾熱體經(jīng)落入湖底沉積而形成，其主要化學(xué)成分是二氧化硅，礦物成分為非晶態(tài)蛋白石及微細(xì)方英石等，屬于高硅非晶體結(jié)構(gòu)，具有頁(yè)狀層理，粒度細(xì)小均勻，結(jié)構(gòu)疏松多孔等特征。蛋白石頁(yè)巖的多孔結(jié)構(gòu)較發(fā)育，吸附性強(qiáng)，是制備具有吸附、調(diào)濕性能材料的理想原料。天然產(chǎn)出的蛋白 石頁(yè)巖粉體也已經(jīng)在工業(yè)水、飲用水處理，氣體干燥，大氣污染治理和填料等方面開展了相應(yīng)的研究。但涉及制備具有一定強(qiáng)度、吸附性能好的板材還未見報(bào)道。CN1958507公開了 ”一種輕質(zhì)硅藻土板材制做工藝”主要是由硅藻土、氯化鎂、氧化鎂、添加劑組成，通過干法或者濕法制成糊狀，將糊狀硅藻土混合物置于制板機(jī)制板，即得硅藻土板材。CNlO 1428999公開了”一種硅藻土裝飾吸聲板材及其制備方法”，該板材是由70 80 w t %娃藻土、18 25 w t %石膏、I 3w t %顏料、O. 9 I. 5 w t %粘接劑、O. 15 O. 5 w t %纖維組成；該板材的制備方法是在砂漿攪拌機(jī)加入固體物料硅藻土、石膏、粘接劑、顏料、纖維材料攪拌20 30 m i η，攪拌均勻后，加入固體物料量的I I. 5倍的水，調(diào)制成均勻漿體，將漿體澆鑄至不同規(guī)格的板材模具中，養(yǎng)護(hù)24 h脫模，干燥。CN101105060公開了一種“硅藻土多孔保溫磚的制造方法”其原料配方按百分重量配比為硅藻土 55% -75% ;粉煤灰20% -30% ;木屑5% -15%。其制造工藝步驟經(jīng)配料一煉泥一擠壓成型一磚還干燥一磚還焙燒一成品檢驗(yàn)入庫(kù)。CN1837126公開了一種硅藻土內(nèi)墻磚及其制備工藝其成分及重量百分比是硅藻土精土 60% 80%、硅藻土助濾劑11% 38%、碳酸鈉1% 7%、硅酸鈉1% 2%。將硅藻土原土一級(jí)粗碎后，在閃蒸干燥粉碎機(jī)300 V 600°C干燥并二級(jí)細(xì)碎，經(jīng)分級(jí)機(jī)，分離器，篩選粒徑325目 1000目，水分10% 20%的硅藻土精土；將硅藻土精土與硅藻土助濾劑、碳酸鈉、硅酸鈉按重量百分比混合；將混合料送入壓磚機(jī)在IOMPa 20MPa壓制成磚坯；磚坯在烘干機(jī)中200°C 300°C烘干，送入輥道窯，在1000°C 1200°C焙燒成產(chǎn)品?，F(xiàn)有的硅質(zhì)多孔板材多以硅藻土為原料，成型技術(shù)主要分成兩類，一類是常溫通過各種粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)成型，該種方式獲得的制品耐水性較差、強(qiáng)度低，如果使用有機(jī)粘結(jié)劑還會(huì)造成污染，有機(jī)粘結(jié)劑的降解會(huì)導(dǎo)致制品使用壽命降低。另外一類成型方式為高溫?zé)?，溫度一般?200°C左右，高溫使多孔的硅質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，失去了硅藻土原有特征，并且能耗較高。采用蛋白石頁(yè)巖的類似研究還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種蛋白石頁(yè)巖板材；
本發(fā)明的另一目的是提供一種蛋白石頁(yè)巖板材的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
蛋白石頁(yè)巖板材，他的組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由下列原料制成
天然蛋白石頁(yè)巖82 88wt%
高嶺石或膨潤(rùn)土 10 12wt%
沸石、長(zhǎng)石或娃灰石2 5wt%
碳酸鈉或玻璃粉O. I 5wt%
蛋白石頁(yè)巖板材的制備方法，包括以下步驟
a、將82 88wt%天然蛋白石頁(yè)巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至小于120目，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入l(Tl2wt%高嶺石或膨潤(rùn)土，2 5wt%沸石粉、長(zhǎng)石或硅灰石，O. I 5wt%碳酸鈉或普通硅酸鹽玻璃粉混合研磨均勻；
b、將研磨均勻的粉體，在成型機(jī)上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20_40wt% 的泥料壓制成型并干燥；
C、將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫?zé)Y(jié)，在300°C燒結(jié)保溫O.5-1小時(shí)，升溫至400-700°C保溫1-2小時(shí)，繼續(xù)升溫至800-1000°C保溫1_3小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
步驟b所述的干壓成型壓力為4MPa以上。
有益效果該板材保留了蛋白石頁(yè)巖豐富的孔結(jié)構(gòu)，孔隙率超過40%，具有吸附能力強(qiáng)，耐水性好，強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度超過lOMPa，能夠很好地起到調(diào)濕、吸音、保溫隔熱作用的建筑裝飾板材，制作工藝簡(jiǎn)單，原材料廉價(jià)易得，生產(chǎn)成本低廉，用途廣泛。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說明
蛋白石頁(yè)巖板材，他的組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由下列原料制成
天然蛋白石頁(yè)巖82 88wt%
高嶺石或膨潤(rùn)土 10 12wt%
沸石、長(zhǎng)石或娃灰石2 5wt%
碳酸鈉或玻璃粉O. r5wt%
蛋白石頁(yè)巖板材的制備方法，包括以下步驟
a、將82 88wt%天然蛋白石頁(yè)巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至小于120目，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入l(Tl2wt%高嶺石或膨潤(rùn)土，2 5wt%沸石粉、長(zhǎng)石或硅灰石，O. I 5wt%碳酸鈉或普通硅酸鹽玻璃粉混合研磨均勻；
b、將研磨均勻的粉體，在成型機(jī)上壓力為4MPa以上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料壓制成型并干燥；
C、將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫?zé)Y(jié)，在300°C燒結(jié)保溫O.5-1小時(shí)，升溫至400-700°C保溫1-2小時(shí)，繼續(xù)升溫至800-1000°C保溫1_3小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
蛋白石頁(yè)巖板材制備包括以下順序和步驟
a、將天然蛋白石頁(yè)巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至小于120目，按質(zhì)量份數(shù)加入復(fù)合組分l-20wt%混合研磨均勻；
b、制備蛋白石頁(yè)巖板材，將混合均勻的粉體，在成型機(jī)上干壓成型制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料震動(dòng)成型；
C、將成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫?zé)Y(jié)，在300°C燒結(jié)保溫O. 5-1 小時(shí)，升溫至400-700°C保溫1-2小時(shí)，繼續(xù)升溫至800-1000°C保溫1_3小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
實(shí)施例I
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁(yè)巖粉，加入O. 25克碳酸鈉，加入I克沸石粉，加入5克高嶺石，混合研磨均勻；
b、將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入25 wt%水，混合震動(dòng)成型，在80°C條件下干燥2小時(shí)；
C、將成型并干燥的坯體在空氣氣氛中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時(shí)，之后升溫至 550°C保溫I小時(shí)，繼續(xù)升溫至850°C保溫2小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
測(cè)試該板材顯氣孔率51%，抗壓強(qiáng)度14MPa。
實(shí)施例2
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁(yè)巖粉，加入O. I克碳酸鈉，加入6克膨潤(rùn)土混合研磨均勻；
b、將混合均勻的粉體在壓力成型機(jī)上壓力4MPa干壓成型；
C、將成型的坯體在空氣氣氛中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時(shí)，之后升溫至700°C保溫I小時(shí)，繼續(xù)升溫至900°C保溫2小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
測(cè)試的板材顯氣孔率48%，抗壓強(qiáng)度達(dá)到18 MPa。
實(shí)施例3
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁(yè)巖粉，加入O. 5克碳酸鈉，加入6克高嶺石，加入2. 5克硅灰石，混合研磨均勻；
b、將混合均勻的粉體在壓力成型機(jī)上壓力4MPa干壓成型；
C、將成型的坯體在空氣氣氛中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時(shí)，之后升溫至560°C保溫I小時(shí)，繼續(xù)升溫至850°C保溫2. 5小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
測(cè)試的板材顯氣孔率49%，抗壓強(qiáng)度達(dá)到16 MPa.。
實(shí)施例4
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁(yè)巖粉，加入2. 5克普通硅酸鹽玻璃粉，、加入5克膨潤(rùn)土粉，、加入2. 5克長(zhǎng)石粉，混合研磨均勻；
b、將混合均勻的粉體在壓力成型機(jī)上干壓成型，成型壓力4MPa ；
C、將成型的坯體在空氣氣氛中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時(shí)，之后升溫至700°C保溫I小時(shí)，繼續(xù)升溫至950°C保溫3小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
測(cè)試的板材顯氣孔率42%，抗壓強(qiáng)度達(dá)到21MPa。
權(quán)利要求
1.一種蛋白石頁(yè)巖板材，其特征在于，他的組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由下列原料制成 天然蛋白石頁(yè)巖82 88wt% 高嶺石或膨潤(rùn)土 10 12wt% 沸石、長(zhǎng)石或硅灰石2 5wt% 碳酸鈉或玻璃粉O. f 5wt%。
2.一種蛋白石頁(yè)巖板材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 a、將82 88wt%天然蛋白石頁(yè)巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至小于120目，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入l(Tl2wt%高嶺石或膨潤(rùn)土，2^5wt%沸石粉、長(zhǎng)石或硅灰石，O. r5wt%碳酸鈉或玻璃粉混合研磨均勻； b、將研磨均勻的粉體，在成型機(jī)上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料壓制成型并干燥； C、將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫?zé)Y(jié)，在300°C燒結(jié)保溫O. 5-1小時(shí)，升溫至400-700°C保溫1-2小時(shí)，繼續(xù)升溫至800-1000°C保溫1-3小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁(yè)巖板材。
3.按照權(quán)利要求2所述的蛋白石頁(yè)巖板材制備方法，其特征在于，步驟b所述的干壓成型壓力為4MPa以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蛋白石頁(yè)巖板材及制備方法。蛋白石頁(yè)巖板材是由天然蛋白石頁(yè)巖，高嶺石或膨潤(rùn)土，沸石、長(zhǎng)石或硅灰石，碳酸鈉或玻璃粉等原料按一定的比例混合、研磨，擠壓成型，經(jīng)階梯式燒結(jié)制成。該板材保留了蛋白石頁(yè)巖豐富的孔結(jié)構(gòu)，孔隙率超過40%，具有吸附能力強(qiáng)，耐水性好，強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度超過10MPa，能夠很好地起到調(diào)濕、吸音、保溫隔熱作用的建筑裝飾板材，制作工藝簡(jiǎn)單，原材料廉價(jià)易得，生產(chǎn)成本低廉，用途廣泛。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102936129SQ20121047947
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者蔣引珊, 耿培恒, 李永華, 宗瑞, 李林霖, 李芳菲 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)