[发明专利]一种烧结法发泡微晶材料制品的制作方法

说明书

技术领域：

本发明属于建筑材料领域，具体涉及利用无机非金属固体废弃物制造烧结法发泡微晶材料制品的制作方法。

背景技术：

无机发泡微晶材料由于具有不燃、保温的特点，在建筑节能领域具有广阔的应用前景。

自该产品发明以来，发泡玻璃已经有大量的公开技术和专利技术，主要是利用玻璃发泡，制造轻质保温材料，其发泡工艺原理是本发明的依据，陶瓷生产工艺是本发明的基础。

烧结法发泡陶瓷通常是陶瓷配合料在烧结过种中发生一系列物理和化学反应，使陶瓷颗粒粘结并产生一定的玻璃相，由于在高温下发泡剂的作用而形成具有陶瓷晶相和玻璃相混合的多孔材料。由于玻璃相含量较发泡玻璃少，因而，发泡后所得到的发泡材料的表观密度很难如发泡玻璃那样可以做到200kg/m³以下。而且随表观密度降低，强度大幅度降低。

发泡微晶玻璃通过将含有晶核剂的玻璃体熔融发泡，然后对其控制析晶，制造晶相含量高的发泡材料，在提高保温材料力学性能方面具有很好的效果。但发泡微晶玻璃由于完全采用含有晶核剂的微晶玻璃水淬料为主要原料，制造成本较高，限制了其在建筑工业的大量应用。

申请号200710105769.X的“一种微晶发泡陶瓷组合物及其制造方法”是以特定瓷土为主要原料，需加入化学添加剂、增塑剂、粘接剂等各种原料，采用化学热固性无水混合配方工艺，而且还需制泥、成型后烧结。其控制结晶的过程没有描述。成核剂是贵金属离子(Li₂O)。

发明内容：

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种高强度、低成本的新型安全保温建筑材料，同时能大量消纳无机非金属固体废弃物的烧结法发泡微晶材料制品及其制作方法。

本发明区别于最接近现有技术的特征是：

所用原料是以无机非金属固体废弃物为主，配以含有晶核剂的微晶玻璃熔块水碎料及其它无机原料，混合干磨，然后装入耐火材料模具中烧结发泡，控制结晶、冷却出炉。配合料中不需加入化学有机添加剂、增塑剂、粘接剂等，不需制泥和成型后烧结。本发明是在已有的发泡玻璃、烧结法发泡陶瓷、发泡微晶玻璃的基础上发展起来的。本发明解决技术问题所采用的技术方案是：原料配方中引入含有晶核剂的微晶玻璃熔块水碎料，控制配合料晶粒间玻璃相微晶化为核心技术，制造廉价、高强度、低表观密度的烧结法发泡微晶材料，可用于工业和建筑节能等领域。

1、本发明的原料配方为：无机非金属固体废弃物＝30～85％，长石、石英砂＝0～60％，霞石、Al₂O₃＝0～30％，方解石、CaCO₃、石灰＝0～30％，助熔剂0～10％，微晶玻璃熔块水碎料5～40％，发泡剂0～5％。

其中：

1)所述无机非金属固体废弃物是煤矸石、金属尾矿、工厂无机非金属废渣等任意一种，或两种及两种以上任意比例混合的无机非金属固体废弃物。

2)所述的微晶玻璃熔块水碎料为含晶核剂0.5％～10％。

3)所述的长石、石英砂是其中一种或任意比例混合的两种。

4)所述的霞石、Al₂O₃是其中一种或任意比例混合的两种。

5)所述的方解石、CaCO₃、石灰是其中一种，或任意比例混合的两种或任意比例混合的三种。

6)所述的助熔剂为工业纯碱或钠长石。

7)所述的发泡剂为碳化硅粉、CaCO₃或石灰的一种。

2、生产工艺包括以下步骤：

1)将所述原料采用干法混磨方式制备配合料。

2)将配合料装入置于窑车上具有脱膜材料的耐火材料模具中。

3)将装好配合料的耐火材料模具通过窑车运送入窑炉加温，高温发泡烧制而成，烧制过程中控制其制品中玻璃相的结晶。

4)最后制品降温、脱模，即可得到发泡微晶材料制品。

其中：

步骤1)中，所述混合研磨后的配合料粒度≤120目的粒度。

步骤2)中，所述配合料的装载厚度为模具腔体高度的1/5～1/2，模具腔体的高度小于400mm。

步骤3)中，所述窑炉的升温速率为1～5℃/min，所述发泡烧成最高温度为1000～1200℃。

步骤4)中，烧成发泡后降温至950℃的降温速率为5-10℃/min，950～550℃的降温速率0.5-1℃/min，550℃以下的降温速率1-5℃/min。