一種堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及堿激發(fā)輕質(zhì)發(fā)泡材料領(lǐng)域，具體涉及一種以鋼渣和礦渣為原材料，制備一種免蒸養(yǎng)輕質(zhì)發(fā)泡材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國鋼鐵產(chǎn)量第一、出口量第一、消費量第一，并一躍成為全球鋼鐵生產(chǎn)大國。中國鋼鐵產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量30%以上，在推動世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展中所起的作用越來越突出。鋼渣、礦渣是冶金過程中排除的廢棄物，其主要成分為氧化鈣，氧化硅等不溶性固態(tài)物質(zhì)。鋼渣、礦渣中含有硫，磷等的氧化物，占用土地，危害環(huán)境，造成嚴(yán)重的大氣污染，土壤污染和水資源污染，危害自然環(huán)境和人類的健康。因此，對鋼渣、礦渣這類工業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物進行綜合研宄，提高利用率，對于保護資源，保護環(huán)境，造福人類，具有十分重要的研宄意義和社會價值。堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料生產(chǎn)工藝簡單，能耗低，表觀密度較小而強度較高，具有較好的保溫隔熱效果。對鋼渣、礦渣進行綜合利用，一方面能夠降低其對環(huán)境的污染，另一方面又能夠制得一種保溫隔熱材料，從而起到節(jié)能環(huán)保的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種利用鋼渣與礦渣制備堿激發(fā)輕質(zhì)發(fā)泡材料的方法，解決對鋼渣、礦渣等固體廢棄物的二次利用問題，同時制得一種性能優(yōu)異的保溫隔熱材料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0004]步驟1:將過100目篩的鋼渣和礦渣按一定的重量比在攪拌機中攪拌混合10-60秒。
[0005]步驟2:稱取一定重量的堿激發(fā)劑和水，混合均勻并調(diào)節(jié)至一定溫度，然后添加到鋼渣和礦渣的混合物中，在攪拌機中攪拌30-60秒，攪拌過程中加入一定重量的發(fā)泡劑.
[0006]步驟3:將攪拌好的漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護一定時間制得輕質(zhì)發(fā)泡材料。
[0007]所述的鋼渣和礦渣的重量比為1:4-4:1。
[0008]所述的堿激發(fā)劑為波美度35-50，模數(shù)為1.0-1.4的水玻璃(原模數(shù)為2.2-3.6，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)模數(shù))，堿激發(fā)劑添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的20% -35%。
[0009]所述的水為自來水，添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的25% -32%。
[0010]所述的調(diào)節(jié)的溫度為20_40°C，調(diào)節(jié)的方法為水浴法。
[0011]所述的發(fā)泡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的1% -4%。
[0012]所述的養(yǎng)護時間為8-72小時。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)勢有:
(I)以鋼渣和礦渣為原料，在堿激發(fā)條件下引入發(fā)泡劑，并通過自然養(yǎng)護的方式制得輕質(zhì)發(fā)泡材料，其制備工藝簡單，能耗低，節(jié)能環(huán)保。
(2)將鋼渣和礦渣按一定比例混合，在堿激發(fā)條件下能夠制得具有較好可塑性的漿料，利于發(fā)泡成型。
(3)嚴(yán)格控制添加的堿激發(fā)劑和水的溫度，利于鋼渣和礦渣的凝結(jié)硬化和形成孔隙均勻、孔徑均一的發(fā)泡材料，因為溫度過低，在堿激發(fā)條件下，鋼渣和礦渣凝結(jié)硬化較慢，加入發(fā)泡劑后發(fā)泡成型階段會導(dǎo)致塌模；而溫度過高，則會產(chǎn)生速凝現(xiàn)象，從而導(dǎo)致無法發(fā)泡。
【具體實施方式】
[0014]實例I
稱取過100目篩的鋼渣120g和礦渣480g，在攪拌機中混合攪拌10s，然后稱取210g波美度為50，模數(shù)為1.0的水玻璃和192g自來水，將水玻璃和水混合均勻并調(diào)節(jié)溫度為20°C，然后將水玻璃和水的混合物加入到攪拌機中與鋼渣和礦渣的混合物一同攪拌混合30s，混合過程中加入6g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，最后將漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護8小時制得堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料。
[0015]實例2
稱取過100目篩的鋼渣480g和礦渣120g，在攪拌機中混合攪拌60s，然后稱取120g波美度為35，模數(shù)為1.0的水玻璃和150g自來水，將水玻璃和水混合均勻并調(diào)節(jié)溫度為40°C，然后將水玻璃和水的混合物加入到攪拌機中與鋼渣和礦渣的混合物一同攪拌混合60s，混合過程中加入24g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，最后將漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護48小時制得堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料。
[0016]實例3
稱取過100目篩的鋼渣300g和礦渣300g，在攪拌機中混合攪拌30s，然后稱取180g波美度為40，模數(shù)為1.4的水玻璃和180g自來水，將水玻璃和水混合均勻并調(diào)節(jié)溫度為30°C，然后將水玻璃和水的混合物加入到攪拌機中與鋼渣和礦渣的混合物一同攪拌混合50s，混合過程中加入20g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，最后將漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護72小時制得堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料。
[0017]實例4
稱取過100目篩的鋼渣200g和礦渣400g，在攪拌機中混合攪拌40s，然后稱取150g波美度為35，模數(shù)為1.2的水玻璃和160g自來水，將水玻璃和水混合均勻并調(diào)節(jié)溫度為35°C，然后將水玻璃和水的混合物加入到攪拌機中與鋼渣和礦渣的混合物一同攪拌混合40s，混合過程中加入18g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，最后將漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護36小時制得堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料。
【主權(quán)項】
1.一種堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于， 步驟1:將過100目篩的鋼渣和礦渣按一定的重量比在攪拌機中攪拌混合10-60秒。 步驟2:稱取一定重量的堿激發(fā)劑和水，混合均勻并調(diào)節(jié)至一定溫度，然后添加到鋼渣和礦渣的混合物中，在攪拌機中攪拌30-60秒，攪拌過程中加入一定重量的發(fā)泡劑。.步驟3:將攪拌好的漿體倒入模具中靜置發(fā)泡成型，并在自然條件下養(yǎng)護一定時間制得輕質(zhì)發(fā)泡材料。
2.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的鋼渣和礦渣的重量比為1:4-4:1。
3.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的堿激發(fā)劑為波美度35-50，模數(shù)為1.0-1.4的水玻璃(原模數(shù)為2.2-3.6，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)模數(shù))，堿激發(fā)劑添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的20% -35%。
4.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的水為自來水，添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的25% -32%。
5.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的調(diào)節(jié)的溫度為20-40°C。
6.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的發(fā)泡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液，添加量為鋼渣和礦渣二者總重量的1% -4%。
7.根據(jù)專利要求I所述的堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述的養(yǎng)護時間為8-72小時。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鋼渣和礦渣制備堿激發(fā)輕質(zhì)發(fā)泡材料的方法。其步驟是先將鋼渣和礦渣按一定比例混合均勻，然后與一定溫度的堿激發(fā)劑和水按一定比例攪拌均勻，攪拌過程中加入一定量的發(fā)泡劑，最后將漿料倒入模具中靜置發(fā)泡成型，通過自然養(yǎng)護的方式制得一種堿激發(fā)鋼渣/礦渣輕質(zhì)發(fā)泡材料。該方法以工業(yè)副產(chǎn)物為原料，生產(chǎn)工藝簡單，能耗低，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C04B28-08, C04B38-02
【公開號】CN104817338
【申請?zhí)枴緾N201510139935
【發(fā)明人】曾路, 孫慧寧, 楊璟瑾, 郭培璐, 任毅, 彭小芹
【申請人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月27日