[发明专利]一种镍渣多孔微晶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔微晶材料，尤指一种利用镍铁合金炼冶炼过程中排放的镍渣制备的镍渣多孔微晶材料及制备方法，目的在于提供一种轻质、保温、抗磨、耐酸碱腐蚀和具有良好切削加工性能的多孔材料，可大量利用工业固体废弃物镍渣，且产品具有优良的物理力学性能和稳定的化学性能。

背景技术

镍渣是指在冶炼金属镍及镍铁过程中排放的一种固体废渣，即在冶炼过程中所形成的熔融物经水淬处理后形成的粒化炉渣。

我国的镍渣排放量巨大，大量的镍渣弃置或堆积，不仅占用大量土地、增加经济成本，而且还对周围环境造成严重污染，因此有必要对镍渣进行治理和资源化综合利用。目前，镍渣作为配料和混合材生产水泥、建筑砌块的凝胶组分和集料、矿井采空区回填的井下填充材料，另外，还可制作成黑色玻璃、黑色陶瓷、以及高温熔化后可以制成各种铸石板材、管材等。

利用镍渣制备高附加值的泡沫微晶玻璃，不仅可以综合利用镍渣降低环境污染，而且具有较好的经济效益。

多孔微晶材料是以基础玻璃、非金属矿等为主要原料，加入发泡剂、成核剂和外加剂等，经粉碎后混合均匀形成配合料，然后将配合料放到特制的模具中放入电炉中加热，经过预热、熔融、发泡、析晶、退火等工艺制成的新型多孔微晶玻璃材料。

多孔微晶材料是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火轻质高强的新型环保建筑材料。多孔微晶材料与微晶玻璃和泡沫玻璃相比，微晶玻璃容重大(＞2500kg/m³)，大量用于建筑装饰材料。泡沫玻璃质轻（≤500kg/m³）、保温，但机械强度低，所以适宜做保温材料而不宜做墙体承重材料。多孔微晶材料由玻璃相、晶体和气孔三部分组成。在均匀分布着大量气孔的玻璃相基体中，均匀散布着大量的微小晶体，使玻璃与晶体网络连结在一起，形成玻晶交织结构，大大提高了材料的机械强度，从而能用于制作墙体承重、装饰保温材料。

多孔微晶材料本身的结构特点和材料特性，注定了多孔微晶材料具有诸多的优良性能：（1）不吸湿、不吸水；（2）具有良好的隔热性能，不燃烧，可在-270～900℃广阔温度范围内使用；（3）具有良好的吸声性能；（4）机械强度高，且易于加工、切割或粘拼成各种形状的制品；（5）不风化、不老化、无毒、无放射性和腐蚀性；（6）不受鼠啮虫咬和微生物腐蚀；（7）具有良好的化学稳定性，耐除氢氟酸以外的所有的化学侵蚀。

多孔微晶材料主要用于:（1）建筑物的承重墙、天花板、围护墙、内隔墙；（2）低温管道、设备、容器与储罐；（3）中温和高温管道、设备；（4）热油和热沥青储罐；（5）石油化工、硫化生产过程；（6）流体换热系统；（7）压缩机、风机房的隔音和吸音墙；（8）在特殊条件下工作的复合隔热系统。

综上所述，目前还未见报道利用镍渣制备多孔微晶材料，本发明利用镍渣为主要原料制备多孔微晶材料，既可以大量消纳镍渣、减轻其对土地和环境的污染，又可以生产低成本的高附加值产品，具有显著的经济、环境和社会效益。

发明内容

本发明的目的是大宗量、资源化利用镍渣，通过清洁的生产工艺，制备出轻质保温、抗磨耐腐蚀、强度较高的多孔微晶材料，该种多孔微晶材料可以具有不同的颜色，且可根据实际需要切割加工成不同的形状。

为了达到上述目的，本发明通过以下具体的方案来实现。

一种镍渣多孔微晶材料，由基础玻璃、发泡剂、稳泡剂、调节成分和着色剂组成，其中基础玻璃占总重量的85.0-90.0%，发泡剂占总重量的3.0-10.0%，稳泡剂占总重量的2.0-6.0%，调节成分占总重量的0-5.0%，着色剂占总重量的0-2.0%。