[发明专利]一种镍渣泡沫玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用镍渣制备泡沫玻璃的方法，属于泡沫玻璃制备技术领域。

背景技术

泡沫玻璃是一种内含无数开口或闭口微小气泡，气孔率达90％以上的优质保温隔热和吸音材料。它具有导热系数低、强度高、密度小、吸水率低、防火、吸声、化学稳定性好、抗冻性好、易于加工、无毒环保、寿命长、装饰性强等特点，不仅可以用作高层建筑、管道设备、地下设施的绝热保温材料，还可以广泛地应用于石油、电力、化工、冷藏、船舶、轻工、桥梁、建筑、绿化和国防等领域中，是一种具有广阔应用前景的节能材料。专利CN101306919A中公开了一种含钛高炉渣制备泡沫玻璃的方法，专利CN101759346A公开了一种利用废弃硅碳材料制备泡沫玻璃的方法，专利CN103951261A公开了一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料及其制备方法。

镍渣是在生产有色金属镍过程中排放出的固体废弃物,其中含有SiO₂、MgO、FeO、Al₂O₃、CaO等。目前，我国年产镍冶炼渣200多万吨，对其处理大多是露天堆存，不仅增加了企业维护成本，更主要是破坏了当地的环境及生态资源；对其综合利用、使之变废为宝是可持续发展的要求。镍渣的利用主要在水泥混凝土和墙体材料方面。专利“一种镍渣混凝土”(201410250898.8)，“一种掺镍渣的耐磨混凝土”(201410837489.8)，一种镍渣砖及其制备方法(201310230070.1)等；这些方法均可以回收利用镍渣，但产品附加值低。因此，有必要开发大量利用镍渣且产品附加值高的新产品。

专利CN104891815A公开了一种利用高温液态冶金熔渣制备泡沫玻璃的方法，以冶金熔炼炉排出的高温液态冶金熔渣为直接原料，虽然其利用了金属熔渣及其余热，并且产品具有较高的抗压强度，但是其体积密度较大，限制了其应用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用镍渣制备泡沫玻璃及其制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种泡沫玻璃，其主要由以下重量份比例的原料所制成：

20～50份镍渣、35～55份废玻璃、3～7份发泡剂、1～5份稳泡剂和1～5份助熔剂。

作为优选，所述的泡沫玻璃主要由以下重量份比例的原料所制成：

50份镍渣、45份废玻璃、3份发泡剂、1份稳泡剂和1份助熔剂。

作为另一种优选，所述的泡沫玻璃主要由以下重量份比例的原料所制成：

20份镍渣、55份废玻璃、7份发泡剂、5份稳泡剂和5份助熔剂。

作为另一种优选，所述镍渣为冶炼镍过程中所形成的以SiO₂、CaO、FeO、MgO为主要成分的固体废渣；所述废玻璃为硅酸盐玻璃、LED玻璃；所述发泡剂为石灰石、碳黑、碳酸钠、硫酸盐和水玻璃中的一种；所述稳泡剂为磷酸钠、氧化铁、硼酸和磷酸三钠中的一种；所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂和硫酸钠中的一种。

作为另一种优选，所述泡沫玻璃的密度为140～360kg/m³，抗压强度为0.50～2.8MPa，吸水率小于0.5％，导热系数为0.05～0.12w/k.m。

本发明还提供了所述泡沫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

(1)将废玻璃洗净干燥后，将其破碎至10mm以下，镍渣破碎至5mm以下，备用；

(2)按配方称取干燥的镍渣、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂，湿磨0.5～1h，得混合物粉体，过100目筛，过滤后，干燥；

(3)将步骤(2)制得的粉体，放入模具中，模压成型，得到坯体，干燥；

(4)将制得的坯体放入高温炉中，以一定的升温和降温程序进行处理，即得。

作为优选，所述步骤(1)中废玻璃清洗，是将废玻璃表面的灰尘、泥土、油污、有机碎屑都处理干净；

作为另一种优选，所述步骤(2)中干燥方法为：放入烘箱干燥，温度为70℃～90℃，干燥后的粉料水分在3～8％；

作为另一种优选，所述步骤(3)中模压成型方法为：采用半干法成型，成型压力2～6MPa；所述干燥方法为：在80℃烘箱中干燥5h；

作为另一种优选，所述步骤(4)中一定的升温和降温程序为：以5℃/min的速率由室温升温至500℃，保温25～35min，再以10℃/min的升温速度升至850℃～910℃，保温70～120min，再以10℃/min升温到950℃，烧结60min，然后，以15℃/min的速度冷却至600℃，保温30min后自然冷却至室温。