背景技術(shù):
隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求。降低環(huán)境污染和加強(qiáng)工業(yè)廢棄物的再生利用時(shí)環(huán)保工業(yè)的兩個(gè)主要方向。今年來(lái),我國(guó)陶瓷行業(yè)迅猛發(fā)展,產(chǎn)量已連續(xù) 13 年位居世界第一位。隨著產(chǎn)量的增加,原料的消耗量也大量增加,由此產(chǎn)生的廢料也越來(lái)越多。如果能將陶瓷廢料充分利用,不僅可以減少天然資源的消耗,而且可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
而造紙工業(yè)的苛化白泥廢棄物的處理也是迫切需要解決的一大難題,目前許多造紙廠對(duì)其采取直接外運(yùn)填埋的方式進(jìn)行處理,既造成了嚴(yán)重的環(huán)境二次污染,又造成資源的浪費(fèi)。另外,火力發(fā)電廠的固體廢棄物粉煤灰的利用問(wèn)題也是解決資源和環(huán)境問(wèn)題的一大難題。因此,利用陶瓷生產(chǎn)廠的廢料以及造紙白泥渣和粉煤灰等固體廢棄物,研究開發(fā)一種生產(chǎn)成本低,兼具輕質(zhì)、保溫、隔熱功能的環(huán)保型耐火材料,實(shí)現(xiàn)資源化綜合利用技術(shù),既可以解決環(huán)境污染問(wèn)題,又使資源得到了有效利用,無(wú)論是社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益,都有廣闊的應(yīng)用前景。
在輕質(zhì)多孔陶瓷的制備過(guò)程中,發(fā)泡劑具有重要的作用。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010150474.6公開了一種輕質(zhì)保溫陶瓷材料,該陶瓷材料包括 0~ 20 份粘土及熟料的混合物、10~40 份苛化白泥渣、2~ 40 份粉煤灰、2~50 份陶瓷廢料混合,按上述原料總重量的 20%~70%添加水,并添加 0~4 份助磨劑,制備該陶瓷材料的方法為:首先對(duì)物料進(jìn)行混合;之后將混合后的物料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò) 30 目篩;接著對(duì)過(guò)篩后物料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò) 60 目篩 ;最后將過(guò)篩后的物料裝入耐火模中燒制,得到輕質(zhì)保溫陶瓷材料,該發(fā)明所制造的多孔陶瓷耐火材料具有低成本、防火、保溫、隔熱、隔音等優(yōu)勢(shì)。但是該發(fā)明的陶瓷材料保溫、隔音效果仍然存在不足,且制備過(guò)程中所用的助磨劑較多,成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種保溫、隔音效果更好,成本低廉的高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:所提供的一種高效保溫隔音陶瓷材料,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料35~42份、石粉10~14份、中級(jí)球土20~30份、b5砂15~25份、粉煤灰4~10份、水55~70份、助磨劑0.002~0.010份。
優(yōu)選的,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.001-0.003份的聚甲基纖維素。
優(yōu)選的,所述助磨劑具體為三聚磷酸鈉、乙醇酰胺、環(huán)烷酸、十二烷基氧化胺中的一種或任意組合。
優(yōu)選的,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的50%~60%。
優(yōu)選的,所述玻璃體占占粉煤灰總量的56%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1156-1160℃,保溫18-25min隨爐溫冷卻。
優(yōu)選的,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為8-9MPa。
優(yōu)選的,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為12-20min。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案,通過(guò)選取合適的原料并優(yōu)化配方結(jié)構(gòu),制備出的陶瓷材料不僅保溫、隔音效果好,而且具有隔熱、防火等優(yōu)點(diǎn),本發(fā)明中使用的助磨劑含量少,但是陶瓷材料的性能并未下降,從另一方面降低了制造成本,節(jié)約了企業(yè)開支,節(jié)能環(huán)保性好,該種陶瓷材料的抗折強(qiáng)度高,使用壽命也較長(zhǎng),具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料35份、石粉15份、中級(jí)球土20份、b5砂16份、粉煤灰4份、水60份、助磨劑0.002份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.001份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為三聚磷酸鈉。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的50%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1156℃,保溫18min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為8MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為13min。
實(shí)施例2:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料38份、石粉12份、中級(jí)球土23份、b5砂18份、粉煤灰8份、水65份、助磨劑0.003份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.002份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為乙醇酰胺。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.002份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的52。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1157℃,保溫20min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為9MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為15min。
實(shí)施例3:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料38份、石粉13份、中級(jí)球土25份、b5砂15份、粉煤灰8份、水70份、助磨劑0.005份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為三聚磷酸鈉和乙醇酰胺。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的54%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1159℃,保溫21min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為9MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為15min。
實(shí)施例4:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料35~42份、石粉10~14份、中級(jí)球土20~30份、b5砂15~25份、粉煤灰4~10份、水55~70份、助磨劑0.002~0.010份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.001-0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為環(huán)烷酸。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的55%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1156℃,保溫18min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為8MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為18min。
實(shí)施例5:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料35~42份、石粉10~14份、中級(jí)球土20~30份、b5砂15~25份、粉煤灰4~10份、水55~70份、助磨劑0.002~0.010份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.001-0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為三聚磷酸鈉。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的60%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1160℃,保溫25min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為9MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為20min。
實(shí)施例6:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料42份、石粉14份、中級(jí)球土30份、b5砂25份、粉煤灰4份、水55份、助磨劑0.010份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為十二烷基氧化中。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的58%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1160℃,保溫25min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為9MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為20min。
實(shí)施例7:
一種高效保溫隔音陶瓷材料及其制備方法,它由以下重量份的原料制成:陶瓷拋光廢料42份、石粉14份、中級(jí)球土2份、b5砂25份、粉煤灰5份、水65份、助磨劑0.008份。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述助磨劑具體為三聚磷酸鈉。
在本實(shí)施例中,所述陶瓷材料的原料中還包括有重量份為0.003份的聚甲基纖維素。
在本實(shí)施例中,所述粉煤灰為玻璃體和其他物質(zhì)的混合物,其中,玻璃體占粉煤灰總量的50%。
一種高效保溫隔音陶瓷材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將原料進(jìn)行混合;
(2)將混合后的原料進(jìn)行濕法球磨,干燥后過(guò)30目篩;
(3)對(duì)過(guò)篩后的原料進(jìn)行噴霧造粒,之后過(guò)65目篩;
(4)將噴霧造粒且過(guò)篩后的原料壓制成型,在烘箱中干燥至恒重,然后在箱式電爐中1h升到1158℃,保溫25min隨爐溫冷卻。
在本實(shí)施例中,所述步驟(4)中壓制成型的壓力為9MPa。
在本實(shí)施例中,所述步驟(1)中球磨時(shí)間為20min。
經(jīng)過(guò)以上工藝步驟后,取出高效保溫隔音陶瓷材料樣品,并對(duì)其相關(guān)性能進(jìn)行檢測(cè),得出如下數(shù)據(jù):
由以上數(shù)據(jù)可知,制備出的高效保溫隔音陶瓷材料樣品吸水率高,密度小,發(fā)泡程度好,抗折強(qiáng)度高,不易折斷,使用壽命長(zhǎng),達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),制備工藝簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),值得推廣。
顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。