利用尾礦生產(chǎn)的a級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑用無(wú)機(jī)非金屬環(huán)保節(jié)能型保溫材料，所屬領(lǐng)域?yàn)榻ㄖ仡I(lǐng)域，特別涉及一種利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑外墻保溫是建筑節(jié)能的重要部分，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，在高層建筑裝修材料燃燒性能等級(jí)分類(lèi)中，A級(jí)為不燃，BI為難燃，B2級(jí)為可燃，B3級(jí)為易燃。A級(jí)是無(wú)燃點(diǎn)具有保溫效果的材料，拒燃材料。具有密度小、熱導(dǎo)率低、承壓能力較高、施工方便、經(jīng)濟(jì)耐用等特點(diǎn)，廣泛用作熱管道、熱設(shè)備及其他工業(yè)管道設(shè)備和工業(yè)建筑上的保溫絕熱材料及工業(yè)與民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、吸聲材料。BI級(jí)是難燃保溫材料，B2級(jí)是可燃的有機(jī)保溫材料。多見(jiàn)為EPS膨脹聚苯板與XPS擠塑聚苯板。這種材料燃點(diǎn)低，在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量有害氣體。B3級(jí)是易燃保溫材料，多為聚苯泡沫為主材料。目前，國(guó)內(nèi)的大部分保溫材料都屬于有機(jī)泡沫保溫材料，其雖然保溫性能優(yōu)越，價(jià)格低廉，但防火性能較差。近來(lái)人們?cè)谟袡C(jī)保溫材料表面噴涂防火涂層，雖然增加了防火度，但是在大火中涂層容易釋放有害氣體，因此亟需開(kāi)發(fā)一種防火性能更優(yōu)的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)新型無(wú)機(jī)環(huán)保節(jié)能型保溫板材。
[0003]另一方面，國(guó)內(nèi)尾礦的堆積量連年增加。其中銅尾礦和鋁尾礦占有很大比例，這些尾礦除少量作為舊礦井的填充料之外，其余絕大多數(shù)還以填充洼地或筑壩堆放的方式儲(chǔ)存，堆置的尾礦不僅占用了大量土地，而且覆蓋了原有的植被，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，尾礦因其特殊的理化性質(zhì)，重金屬含量高，植物很難在尾礦上自然生長(zhǎng)，同時(shí)尾礦因隨風(fēng)飛揚(yáng)、雨水流失，對(duì)周邊地區(qū)的居民生活環(huán)境造成污染，給人們的生活帶來(lái)很大的安全隱患，因此，利用尾礦生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品也成為尾礦綜合利用的必然趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板及其制備方法，解決目前國(guó)內(nèi)大量占據(jù)市場(chǎng)的，以有機(jī)化工成分生產(chǎn)的B級(jí)泡沫保溫板易燃、防火性能差、成本高等技術(shù)工藝難題；還解決現(xiàn)有產(chǎn)品性能指標(biāo)吸水率偏高、易脫落、使用壽命短，產(chǎn)品中含量大量有機(jī)成分，污染環(huán)境和人體健康的問(wèn)題；同時(shí)緩解由于銅尾礦和鋁尾礦大量堆積造成環(huán)境污染、給人們的生活帶來(lái)很大的安全隱患的難題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板，其特征在于:其組分及各組分的重量份配比如下:
銅尾礦40?60份；
鋁土礦尾礦 30?50份；
娃砂O?15份；
工業(yè)純喊2?10份； 高溫發(fā)泡劑 0.2?1.5份。
[0006]所述銅尾礦是銅礦選礦廠排放的含有Cu元素的粉狀固體廢棄物，其含銅量為0.01 ?0.04 mg / kg。
[0007]優(yōu)選的，所述銅尾礦中含69.9?82.6%的二氧化硅、6.16?10.9%的三氧化二鋁、
0.17?4.2%的Na0+K20、0.23?1.76%的三氧化二鐵，0.01?0.04%的氧化銅，余量為其他化學(xué)成分。有 0.32 ?L 32% 的 Ca0、0.16 ?2.16% 的 Mg0、0.05 ?0.12% 的 Ti02、0.07 ?
0.17% 的 Μη0、0.25 ?4.30% 的 S03、0.07 ?0.13% 的 P2O5和 1.27 ?4.67% 的灼減。其中NaCHK2O代表NaO和K2O的總含量。
[0008]所述鋁土礦尾礦是鋁工業(yè)選礦廠排放的含有Al元素的粉狀固體廢棄物，鋁土礦尾礦中鋁含量為18.11?23.40 mg / kg。
[0009]優(yōu)選的，所述鋁土礦尾礦的組分及各組分的質(zhì)量百分比為21.4??33.7%的二氧化硅、34.2??44.2%的三氧化二鋁、1.2?5.9%的Na0+K20、0.9?14.1%的三氧化二鐵，余量為其他化學(xué)成分，有0.03?0.9%的Ti02、0.02?3.65%的S03，0.45?3.31%的CaO,
0.76 ?4.6% 的 MgO,0.03 ?0.47% 的 Ti02、0.02 ?0.79% 的 MnO, 0.02 ?0.46% 的 P205 和
1.24?7.65%的灼減。其中NaCHK2O代表NaO和K2O的總含量。
[0010]優(yōu)選的，所述硅砂是二氧化硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大于97%，三氧化二鐵的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于0.02?0.75%的硅石粉。
[0011]優(yōu)選的，所述工業(yè)純堿是一般工業(yè)用重質(zhì)純堿，以干基的碳酸鈉的質(zhì)量計(jì)數(shù)，其總堿量含量不低于98%。
[0012]優(yōu)選的，所述高溫發(fā)泡劑是325目的黑碳化硅粉，以質(zhì)量計(jì)數(shù)，其SiC含量不低于97%，F(xiàn)e2O3含量小于 1.2%ο
[0013]本發(fā)明還介紹一種利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板，包括如下生產(chǎn)步驟:
步驟一、配料:將銅尾礦、鋁土礦尾礦及其他原料按照重量配比進(jìn)行稱(chēng)量配料，并混合均勻；
步驟二、濕法球磨:將配合料用皮帶送入球磨機(jī)中進(jìn)行濕式濕法球磨，把配合料顆粒磨細(xì)到325目以下成為漿液；
步驟三、噴霧造粒:將球磨好的漿液抽至噴霧塔進(jìn)行噴霧造粒；
步驟四、壓制:將步驟三的粉料送入壓機(jī)進(jìn)行壓制；
步驟五、裝模:將壓好的胚體放在耐火棚板上，并用大于200mm厚的耐火擋板圍在四周；
步驟六、烘干:將步驟五中的胚體推進(jìn)烘干機(jī)中烘干；
步驟七、高溫發(fā)泡燒成:將烘好后的胚體推入電爐或輥道窯中進(jìn)行高溫發(fā)泡燒成，形成具有均勻氣泡狀閉孔、且高氣孔率的板體；
步驟八、冷卻卸模:待冷卻后卸模；
步驟九、加工:可根據(jù)需求將樣品切割成所需要的規(guī)格。
[0014]其中，所述步驟七燒成用的窯爐為輥道窯。燒成溫度范圍是1130?1180°C。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1、原料成本降低36?45%:本發(fā)明采用有色金屬尾礦?銅尾礦和鋁尾礦作為主要的生產(chǎn)原料，銅尾礦里含有大量的二氧化硅和三氧化硫，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝配方中使用的純硅砂，對(duì)產(chǎn)品還有一定的助高溫燃燒成型、降低能耗的作用；鋁土礦尾礦里含有很高的氧化鋁，可以全部代替和減少傳統(tǒng)工藝配方中氧化鋁或長(zhǎng)石粉，部分代替硅砂粉、工業(yè)純堿的使用量，原料中尾礦的利用率能夠達(dá)到50?90%，從而大大降低了生產(chǎn)原料成本；
2、可燃性低、耐高溫:本發(fā)明產(chǎn)品原材料均為不可燃的無(wú)機(jī)材料，制成后的成品在大于750°C時(shí)仍不可燃，達(dá)到國(guó)家公安部和住建部2009年制定的A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)，具有獨(dú)特的防火功能；
3、保溫性、抗沖擊性和耐久性較強(qiáng):本發(fā)明產(chǎn)品二氧化硅與氧化鋁含量較高且經(jīng)過(guò)高溫?zé)?，形成一種吸水率(V/V)低(檢測(cè)值4.71%，標(biāo)準(zhǔn)要求彡5%)、導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m.k)高(檢測(cè)值僅為0.065，標(biāo)準(zhǔn)要求< 0.10)，硬度和強(qiáng)度均較高的泡沫材料，與傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡B級(jí)有機(jī)保溫材料相比，保溫性、抗沖擊性和耐久性較強(qiáng)；
4、比重較輕:本發(fā)明的產(chǎn)品采用高溫發(fā)泡的工藝，在爐溫上升到發(fā)泡溫度后，產(chǎn)品緩慢發(fā)泡，形成一種高氣孔率的產(chǎn)品，因此比重較輕，一般為220?272g/cm3，符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求(< 280g/cm3 (W 型))；
5、環(huán)保、無(wú)放射性危害:本發(fā)明大宗利用尾礦廢棄物，對(duì)緩解由于尾礦堆積導(dǎo)致的環(huán)境污染、安全事故隱患有重要意義，并且該發(fā)明產(chǎn)品無(wú)放射性危害，放射性核素限量檢驗(yàn)項(xiàng)目，其放射性內(nèi)照射指數(shù)檢測(cè)值為0.1，外照射指數(shù)檢測(cè)值為0.2，均低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的不大于I。有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0016]運(yùn)用“濕法球磨一一噴霧造粒一一高溫發(fā)泡”的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。這種發(fā)明方法主要提供一種大于750°C溫度以上不燃燒的A級(jí)不燃性無(wú)機(jī)保溫材料，降低生產(chǎn)原料成本36?45%以上。此外，本發(fā)明產(chǎn)品氣孔采用閉氣孔，保溫、隔熱、隔音效果更好，無(wú)輻射，耐腐蝕，可根據(jù)不同模具生產(chǎn)出不同形狀規(guī)格的保溫產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于各種保溫設(shè)備領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明制備方法的工藝流程示意圖；
圖2是本發(fā)明保溫板的成品圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1和圖2以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例一
利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板，原料組成按重量份配比如下:
銅尾礦40份；
鋁土礦尾礦 50份；
娃砂4份；
工業(yè)純堿5.5份；
高溫發(fā)泡劑 0.5份；
制備時(shí)，將配好的粉料送入球磨機(jī)摻入一定量的水粉磨8小時(shí)，磨好后將漿料送入噴霧塔造粒，粉料送入壓機(jī)進(jìn)行壓制，將胚體放在防火棚板上，并用大于200mm厚的耐火擋板圍在四周，推進(jìn)烘干機(jī)中在200°C下烘干，然后推入電爐或輥道窯中進(jìn)行高溫?zé)桑瑹蓽囟葹?140°c，待冷卻后卸模，根據(jù)需求將樣品切割成所需要的規(guī)格。
[0020]本實(shí)施例的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板，外觀無(wú)粉化、起鼓、起泡現(xiàn)象，單位面積質(zhì)量為220g/cm3，氣孔均勻，孔徑較小，連通孔很少，防火性能A級(jí)。
[0021]實(shí)施例二
利用尾礦生產(chǎn)的A級(jí)無(wú)機(jī)防火泡沫保溫板，它的原料組成按重量份配比如下:
銅尾礦50份；