一種環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法
【專利摘要】一種環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，首先，將屏玻璃進(jìn)行破碎球磨得CRT屏玻璃粉；然后，將CRT屏玻璃粉，二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰，三硫化二銻放入球磨機(jī)中球磨形成配合料；將配合料裝入模具中送入輥道窯中，保溫5～10min后，以4～8℃/min的速率升溫至770～780℃；然后，再以0.2～1℃/min的速率升溫至780～790℃；然后，再以80～200℃/min的降溫速率降溫至50～80℃以下，破碎篩分即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。本發(fā)明制得的環(huán)保多孔巖顆粒材料強(qiáng)度高，吸水率高，通氣孔隙高，發(fā)泡溫度低，使用成本低、在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染?？勺鳛閮?yōu)良的雨水地下儲(chǔ)存，河川、湖泊、水庫(kù)、魚(yú)池等水質(zhì)凈化材料，隔熱防火建材等新型材料。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多孔巖材料的制造方法，特別涉及一種利用廢棄的CRT屏玻璃制備環(huán)保多孔巖顆粒材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)是家用電器的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，目前，中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了電視機(jī)和電腦更新?lián)Q代的高峰期，每年淘汰量將達(dá)800萬(wàn)臺(tái)以上，占整機(jī)重量55?65wt%的陰極射線管(CRT)急需找到合適的資源化解決方法。尤其是CRT中無(wú)鉛的屏玻璃，如果不進(jìn)行回收利用，不但占用土地，而且浪費(fèi)資源，如何將廢棄的屏玻璃變廢為寶，成為目前亟待解決的難題。
[0003]連匯匯等(連匯匯，苑文儀，吳曉陽(yáng)，等.利用廢CRT屏玻璃為原料制備泡沫玻璃[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2012，6 (I):292-296.)利用廢CRT屏玻璃為原料，選用炭黑為起泡劑，硼砂，二氧化鈦，三氧化二銻等為添加劑，采用粉末燒結(jié)法，在820°C下發(fā)泡制備低密度保溫泡沫玻璃。該方法制備溫度大于800°C，且所制備的材料為封閉氣孔，僅能作為保溫材料使用。在DE 19702560A1中主要利用陰極射線管玻璃部分，將其粉碎添加發(fā)泡劑及助劑和粘結(jié)劑，加入水，進(jìn)行混合，通過(guò)造粒成形后在回轉(zhuǎn)窯中燒制顆粒狀泡沫玻璃，主要用于輕質(zhì)建筑隔熱材料的骨料。田英良等(田英良，張友良，田暉.利用廢顯像管研制泡沫玻璃[J].玻璃與搪瓷.2003,31 (4):44-47.)以管屏和管錐質(zhì)量比為65:35作為主要玻璃原料，添加0.4% 200目碳黑為發(fā)泡劑，硼砂為添加劑，同樣使用粉末燒結(jié)法制備了泡沫玻璃。該方法加入了熔點(diǎn)較低的管錐含鉛玻璃，所制備的泡沫玻璃材料不能用于土壤的填充材料，不能作為農(nóng)作物的保水透氣材料使用。
[0004]CN1807314A公開(kāi)了一種微晶泡沫玻璃的制備方法，首先，對(duì)去除電子槍后的廢舊陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后進(jìn)行破碎，研磨并過(guò)200?300目篩；然后，將重量百分比為94?97%的上述廢陰極射線管玻璃粉與3?6%的碳化硅粉放入球磨機(jī)中球磨混合，球磨時(shí)間為30?60分鐘，然后將混合均勻的配合料裝入模具中，以8°C /分鐘的升溫速率從室溫升至650°C下預(yù)熱；再以10?12°C /分鐘的升溫速率自650°C升至840?900°C并保溫20?40分鐘進(jìn)行發(fā)泡后，以20°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至550°C，并保溫20?60分鐘；最后，以1°C /分鐘的速率緩慢降溫退火至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該方法加入了熔點(diǎn)較低的管錐含鉛玻璃，同時(shí)發(fā)泡晶化溫度較高，所制備的泡沫玻璃材料不能用于土壤的填充材料，不能作為農(nóng)作物的保水透氣材料使用。
[0005]多孔巖又稱浮石或浮巖，是一種多孔、輕質(zhì)的玻璃質(zhì)酸性火山噴出巖，其成分相當(dāng)于流紋巖。多孔巖表面粗糙，顆粒容重為450kg/m3，松散容重為250kg/m3左右，孔隙率71.8-81%，吸水率為50-60%。多孔巖在園藝種植中主要用作透氣保水材料，以及土壤疏松齊U。在屋頂、車(chē)庫(kù)頂排水中主要用作排水材料，其良好的吸水功能同時(shí)也能補(bǔ)充植物所需水分。
[0006]CN201310043642.5公開(kāi)了一種微孔隙發(fā)泡玻璃輕石，其特征在于它由包括以下重量百分比組份的發(fā)泡混合物經(jīng)高溫加熱發(fā)泡后再經(jīng)冷卻制得:廢玻璃顆粒85?95、大理石粉I?10、生石灰I?10，該微孔隙發(fā)泡玻璃輕石的微孔隙直徑為0.23?5_。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281231.X公開(kāi)了一種能緩釋化肥的玻璃輕石，其特征在于它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:55?75、大理石粉:1?10、生石灰:1?10、磷酸鋰粉末:10?40。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281273.3公開(kāi)了一種化學(xué)澄清、水質(zhì)過(guò)濾用發(fā)泡微孔隙玻璃輕石，其特征在于它含有發(fā)泡微孔隙，發(fā)泡微孔隙孔徑為0.5?3mm,吸水率為15?30%,強(qiáng)度為3?8MPa,密度為0.3?0.4g/cm3 ;它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)后制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:90?95、大理石粉:2?5、氧化鋁粉末:1?3、方解石粉末:1?3。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281284.1公開(kāi)了一種消味除臭用發(fā)泡微孔隙玻璃輕石，其特征在于它含有發(fā)泡微孔隙，發(fā)泡微孔隙孔徑為0.05?0.5mm，吸水率為2?5%，強(qiáng)度為10?20MPa，密度為0.7?0.8g/cm3 ;它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)后制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:90?95、大理石粉:2?5、長(zhǎng)石粉末:0.1?3、硼砂粉末:
0.1?3。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281305.X公開(kāi)了一種墻體保溫隔熱用發(fā)泡微孔隙玻璃輕石，其特征在于它含有發(fā)泡微孔隙，發(fā)泡微孔隙孔徑為0.5?1mm，吸水率為7?12%，強(qiáng)度為9?12MPa，密度為0.5?0.6g/cm3 ；它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)后制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:85?90、大理石粉:3?8、硅藻土粉末:3?8。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281203.8公開(kāi)了一種屋頂花園栽培用發(fā)泡微孔隙玻璃輕石，其特征在于它含有發(fā)泡微孔隙，發(fā)泡微孔隙孔徑為0.2?5mm，吸水率為40?60%，強(qiáng)度為I?2.5MPa，密度為0.15?0.25g/cm3 ;它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)后制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:80?90、大理石粉:5?10、生石灰:1?5、石英砂粉末3?5 ;其中玻璃粉末的細(xì)度為40?100 μ m,大理石粉的細(xì)度為20?40 μ m,生石灰的細(xì)度為20?40 μ m;石英砂粉末細(xì)度為20?40μπι。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。CN201310281274.8公開(kāi)了一種改良土壤用發(fā)泡微孔隙玻璃輕石，其特征在于它含有發(fā)泡微孔隙，發(fā)泡微孔隙孔徑為2?3mm，吸水率為30?50%，強(qiáng)度為2?4MPa，密度為0.2?0.3g/cm3 ;它由發(fā)泡混合物經(jīng)燒結(jié)后制得，發(fā)泡混合物包括以下重量百分比的組份:玻璃粉末:85?90、大理石粉:3?8、娃石粉末'2?5、石骨粉:2?5。所用發(fā)泡加熱溫度為950?1010°C，加熱時(shí)間為5?10分鐘。以上專利集中報(bào)道了輕石的制備及應(yīng)用領(lǐng)域。但是，所用添加劑經(jīng)過(guò)燒結(jié)后，導(dǎo)致所制備的輕石遇水后堿性增強(qiáng)，不利于植物的生長(zhǎng)；此外，該方法燒成溫度高達(dá)950?1010°C，制備工藝復(fù)雜，制備成本高。
[0007]專利US 007867954B2、US005228914A 及 US 004933306A 分別公開(kāi)了用輕石與水泥、玻璃纖維及玻璃制備復(fù)合材料，日本的株式會(huì)社得力沐高新科技也利用廢棄的玻璃制成了輕石。然而輕石本來(lái)就是一種具有隔熱保溫等功能的環(huán)保材料，且具有50?60%的吸水率，如不加區(qū)分的與輕石復(fù)合，易造成產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種利用廢棄的CRT屏玻璃制備環(huán)保多孔巖顆粒材料的方法。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)150?250目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0011]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將94?99%的CRT屏玻璃粉，O?5%的二氧化錳，0.1?5%的硝酸鈉，0.1?3%的硝酸鋰,0.15?0.2%的三硫化二鋪放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0012]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為Icm?2cm ;將模具連同配合料送入已升溫至600°C?630°C的棍道窯中，保溫5?1min后，以4?80C /min的升溫速率升溫至770V?780°C，再以0.2?1°C /min的升溫速率升溫至780?790°C，再以80?200°C /min的降溫速率降溫至50?80°C ;
[0013]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0014]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1。
[0015]所述的二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰，三硫化二銻均為工業(yè)原料，粒度大于300目。
[0016]所述的步驟2)先將二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰和三硫化二銻混合均勻后，再與CRT屏玻璃粉球磨混合。
[0017]所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用。
[0018]所述的脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.2?0.5mm。
[0019]本發(fā)明采用粉末燒結(jié)法，不需要在還原氣氛下即可發(fā)泡制備環(huán)保多孔巖材料，發(fā)泡溫度低，發(fā)泡工藝易控制，氣孔均勻。同時(shí)，采用了高溫入爐工藝，將制備時(shí)間縮短了10?20%，提高了生產(chǎn)效率，此外，充分利用玻璃高溫下急速冷卻過(guò)程中形成的內(nèi)應(yīng)力對(duì)試樣自行粉碎，減少了設(shè)備投入和生產(chǎn)強(qiáng)度。按照本發(fā)明的制備方法制得的環(huán)保多孔巖顆粒材料強(qiáng)度高，吸水率高，通氣孔隙高，發(fā)泡溫度低，使用成本低、在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染?？勺鳛閮?yōu)良的雨水地下儲(chǔ)存，河川、湖泊、水庫(kù)、魚(yú)池等水質(zhì)凈化材料，隔熱防火建材等新型材料；還可以作為太陽(yáng)能發(fā)電材料，高架道路、橋梁等土木建設(shè)，沙漠、荒山荒地、旱澇地等土壤改良材料，同時(shí)具有改善土壤板結(jié)、增加土壤透水透氣性和減少病蟲(chóng)害的滋生等作用。本發(fā)明制備工藝操作過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，可以有效地降低環(huán)保多孔巖材料的生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，變廢為寶，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
[0021]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0022]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取95%的CRT屏玻璃粉，3%的粒度大于300目的硝酸鈉，
1.85%的粒度大于300目的硝酸鋰，0.15%的粒度大于300目的三硫化二銻，先將二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰和三硫化二銻混合均勻后，再與CRT屏玻璃粉球磨混合，放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0023]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0024]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為1cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.4mm ;將模具連同配合料送入已升溫至600°C的輥道窯中，保溫1min后，以4°C /min的升溫速率升溫至780V，再以0.2V /min的升溫速率升溫至790°C，再以100°C /min的降溫速率降溫至50°C ；
[0025]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0026]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈白色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.2mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.176g.cm_3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為78% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性pH=7.6 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.26ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)α=81X10_7/°C。
[0027]實(shí)施例2，
[0028]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)250目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0029]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取94%的CRT屏玻璃粉，5 %的粒度大于300目的二氧化錳，0.1 %的粒度大于300目的硝酸鈉，0.7%的粒度大于300目的硝酸鋰，0.2%的粒度大于300目的三硫化二銻，先將二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰和三硫化二銻混合均勻后，再與CRT屏玻璃粉球磨混合，放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0030]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0031]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為1.5cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.5mm ;將模具連同配合料送入已升溫至620°C的輥道窯中，保溫Smin后，以5°C /min的升溫速率升溫至770V,再以0.60C /min的升溫速率升溫至780°C，再以120°C /min的降溫速率降溫至70°C ；
[0032]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0033]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈淡紅色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.1mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.181g.cnT3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到3.1MPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為77% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性PH = 7.4 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.23ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)a =83X10_7/°C。
[0034]實(shí)施例3，
[0035]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)180目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0036]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取97 %的CRT屏玻璃粉，0.5 %的粒度大于300目的二氧化錳，2%的粒度大于300目的硝酸鈉，0.3%的粒度大于300目的硝酸鋰，0.2%的粒度大于300目的三硫化二銻，先將二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰和三硫化二銻混合均勻后，再與CRT屏玻璃粉球磨混合，放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0037]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0038]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為2cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.5mm ;將模具連同配合料送入已升溫至630°C的輥道窯中，保溫1min后，以6°C /min的升溫速率升溫至772°C，再以0.2V /min的升溫速率升溫至785°C，再以80°C /min的降溫速率降溫至80°C ；
[0039]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0040]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈白色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.4mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.179g.cnT3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到3.1MPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為76% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性pH=7.3 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.28ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)α=84X10_7/°C。
[0041]實(shí)施例4，
[0042]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0043]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將96 %的CRT屏玻璃粉，0.3 %的粒度大于300目的二氧化錳，0.5%的粒度大于300目的硝酸鈉，3%的粒度大于300目的硝酸鋰，0.2%的粒度大于300目的三硫化二銻放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0044]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0045]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為1cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.2mm ;將模具連同配合料送入已升溫至630°C的輥道窯中，保溫1min后，以4°C /min的升溫速率升溫至775V，再以1°C /min的升溫速率升溫至782°C，再以180°C /min的降溫速率降溫至50°C ；
[0046]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0047]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈紫色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.3mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.181g.cnT3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到2.6MPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為76% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性pH=7.1 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.22ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)α=88X10_7/°C。
[0048]實(shí)施例5，
[0049]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)220目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0050]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將94%的CRT屏玻璃粉，5%的粒度大于300目的硝酸鈉，0.85%的粒度大于300目的硝酸鋰，0.15%的粒度大于300目的三硫化二銻放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0051]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0052]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為1cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.3mm ;將模具連同配合料送入已升溫至620°C的輥道窯中，保溫1min后，以4°C /min的升溫速率升溫至778°C，再以1°C /min的升溫速率升溫至788°C，再以200°C /min的降溫速率降溫至50°C ；
[0053]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0054]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈淡紅色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.4mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.188g.cnT3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到2.SMPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為71% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性PH = 7.2 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.31ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)α =79Χ1(Γ7/。。。
[0055]實(shí)施例6，
[0056]I)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)250目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0057]2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將99 %的CRT屏玻璃粉，0.1 %的粒度大于300目的二氧化錳，0.6%的粒度大于300目的硝酸鈉，0.1 %的粒度大于300目的硝酸鋰，0.2%的粒度大于300目的三硫化二銻放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料；
[0058]所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20mm，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1;
[0059]3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為1.5cm，所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用，脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.3mm ;將模具連同配合料送入已升溫至600°C的輥道窯中，保溫5min后，以8°C /min的升溫速率升溫至780V’再以0.70C /min的升溫速率升溫至790°C，再以160°C /min的降溫速率降溫至60°C ；
[0060]4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
[0061]所形成的環(huán)保多孔巖顆粒均勻，呈灰色；采用讀書(shū)顯微鏡測(cè)量試樣的表面平均泡徑1.1mm ;采用排水法測(cè)定試驗(yàn)的容重為0.21g.cnT3 ;采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的抗折強(qiáng)度達(dá)到3.4MPa ;用壓汞儀測(cè)試試樣的通氣孔隙為77% ;用pH計(jì)測(cè)定試樣的酸堿性pH=7.8 ;用電導(dǎo)法測(cè)試試樣的電導(dǎo)率為0.29ms/cm ;用膨脹儀法測(cè)試試樣的線膨脹系數(shù)α=89X10_7/°C。
[0062]本發(fā)明采用粉末燒結(jié)法，不需要在還原氣氛下即可發(fā)泡制備環(huán)保多孔巖材料，發(fā)泡溫度低，發(fā)泡工藝易控制，氣孔均勻。同時(shí)，采用了高溫入爐工藝，將制備時(shí)間縮短了10?20%，提高了生產(chǎn)效率，此外，充分利用玻璃高溫下急速冷卻過(guò)程中形成的內(nèi)應(yīng)力對(duì)試樣自行粉碎，減少了設(shè)備投入和生產(chǎn)強(qiáng)度。按照本發(fā)明的制備方法制得的環(huán)保多孔巖顆粒材料強(qiáng)度高，吸水率高，通氣孔隙高，發(fā)泡溫度低，使用成本低、在生產(chǎn)和使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。可作為優(yōu)良的雨水地下儲(chǔ)存，河川、湖泊、水庫(kù)、魚(yú)池等水質(zhì)凈化材料，隔熱防火建材等新型材料；還可以作為太陽(yáng)能發(fā)電材料，高架道路、橋梁等土木建設(shè)，沙漠、荒山荒地、旱澇地等土壤改良材料，同時(shí)具有改善土壤板結(jié)、增加土壤透水透氣性和減少病蟲(chóng)害的滋生等作用。本發(fā)明制備工藝操作過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，可以有效地降低環(huán)保多孔巖材料的生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，變廢為寶，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于: 1)首先，對(duì)去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進(jìn)行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對(duì)屏玻璃進(jìn)行破碎，球磨并通過(guò)150?250目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉； 2)其次，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將94?99%的CRT屏玻璃粉，O?5%的二氧化錳，0.1?5%的硝酸鈉，0.1?3%的硝酸鋰,0.15?0.2%的三硫化二鋪放入球磨機(jī)中球磨至可通過(guò)150目標(biāo)準(zhǔn)篩，形成配合料； 3)然后，將配合料裝入涂有脫模劑的耐熱模具中鋪平震實(shí)，鋪料厚度為Icm?2cm;將模具連同配合料送入已升溫至600°C?630°C的輥道窯中，保溫5?1min后，以4?8°C /min的升溫速率升溫至770°C?780°C，再以0.2?I °C /min的升溫速率升溫至780?790°C，再以80?200°C /min的降溫速率降溫至50?80°C ； 4)最后，將自行破碎后的試樣通過(guò)規(guī)定的篩網(wǎng)，分類(lèi)收集裝袋即得環(huán)保多孔巖顆粒材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于:所述的球磨機(jī)中研磨介質(zhì)為鵝卵石或陶瓷球，研磨介質(zhì)直徑小于20_，裝料時(shí)控制研磨介質(zhì)與加入料的質(zhì)量比為2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于:所述的二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰，三硫化二銻均為工業(yè)原料，粒度大于300目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)先將二氧化錳，硝酸鈉，硝酸鋰和三硫化二銻混合均勻后，再與CRT屏玻璃粉球磨混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于:所述的耐熱模具耐火度應(yīng)高于900°C，且在790°C下可以重復(fù)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保多孔巖顆粒材料的制備方法，其特征在于:所述的脫模劑為400目的蘇州土與氧化鋁粉按照1:1的質(zhì)量比加水后噴涂于模具內(nèi)壁，脫模劑厚度為0.2 ?0.5mm。
【文檔編號(hào)】C03C14/00GK104261688SQ201410494910
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】付玉生, 胡亞春, 黃信謀, 許建國(guó), 易家吉, 王建, 于豐, 陳曉 申請(qǐng)人:天津仁新玻璃材料有限公司