[发明专利]利用固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的方法

说明书

本发明涉及一种利用固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的方法，属于微晶泡沫玻璃制备领域。本发明利用固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的方法,具体为：先将高钛高炉渣、粉煤灰进行预处理；再按重量份取10～15份高钛高炉渣玻璃物料粉末、25～35份粉煤灰玻璃物料粉末、50～60份废玻璃粉、3～5份助熔剂、3～5份发泡剂和2～4份稳泡剂混匀，压制成块体材料，以4～6℃/分钟的升温速率从室温升至450～550℃下焙烧70～120分钟；再以4～5℃/分钟的升温速率升至880～920℃并保温30～60分钟，最后以1～3℃/分钟的速率降至室温即得。本发明制备的微晶泡沫玻璃泡孔大小均匀，表观密度小，机械强度高，导热系数低。

技术领域

本发明涉及一种利用固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的方法，属于微晶泡沫玻璃制备领域。

背景技术

微晶泡沫玻璃是一种大多以工业固体废弃物为主要原料，加入适量添加剂，经过加热、保温、冷却等工序，烧制而成的由玻璃相、气孔和微晶体组成的新型多功能环保材料，具有轻质、高强、保温、隔音、防潮、耐腐蚀、不易老化等优点，被广泛用于建筑保温材料、隔音材料、绿化用保水材料和石油化工等领域。

攀枝花是举世闻名的中国钒钛之都，攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源，其中TiO₂的储量达13×108t，占国内已探明储量的90％以上。高钛高炉渣是利用钒钛磁铁矿在高炉炼铁过程中排出的一种废渣，属于工业固体废弃物。攀枝花高炉渣中钛含量较高(TiO₂含量为20％～26％)，尾渣的不断堆积，不仅对生态环境造成了污染，而且浪费了宝贵的钛资源。国内外科技工作者对高钛高炉渣的综合利用的方法做了大量的研究工作，也都取得了一定成果，但在推广应用时，还也存在着经济效益差、技术效果不显著、处理量小等问题，因此高钛高炉渣的综合利用，仍是一个亟待解决的技术难题。

专利CN200810012405.1，一种用含钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的方法，马明龙等人以含钛高炉渣为主要原料，引入微硅粉、石英砂等为硅质原料，添加一定添加剂，采用“二步法”制备微晶泡沫玻璃。该方法的不足在于，发泡和微晶化过程分开进行，工序复杂，增加了生产成本，且制品的孔径偏大(3-5mm)，抗压强度不高(9-11MPa)。而一般微晶泡沫玻璃合适的孔径大小为1-3mm，抗压强度为9-18MPa。

粉煤灰是火力发电厂煤燃烧过程产生的一种固体废弃物，我国每年由于火力发电而产生的粉煤灰高达数百万吨，这种工业废物被认为是世界各地的危险物质。然而，粉煤灰含有大量CaO，SiO₂和Al₂O₃等玻璃网络形成体氧化物，可以作为生产微晶泡沫玻璃良好的原材料。

专利CN201210014710.0，粉煤灰泡沫玻璃的制备方法，采用粉煤灰、玻璃粉、发泡剂和稳定剂为原材料；采用如下工艺步骤：(1)、配料：按重量比：粉煤灰15-25％，玻璃粉65-75％，发泡剂3-5％，稳定剂7-5％配料；水为粉料总重的0.1-0.8％；(2)、压片：将上述的配料研磨混合均匀以后装入模具，在压力机下以5-15MPa的压力持续3-6分钟，得到片状坯体；(3)、烧制成型：将制好的坯体置于高温箱式电阻炉中，炉内的升温速率为5-8℃，当升温至600℃时稳定10-15分钟，然后直接升温到800℃；在800℃的条件下持续30-50分钟，使其稳定发泡；发泡结束后进行降温，降温的速率为10-20℃，直至冷却到室温，制得产品。该发明专利工业固体废弃物粉煤灰的掺量较低，产品抗压与抗折强度太低，均不到1MPa。

专利CN 100372793C，微晶泡沫玻璃的制备方法，在废玻璃粉利用方面，陕西科技大学的高淑雅等以废阴极射线管玻璃粉为原料，添加SiC作为发泡剂，采用一次烧成工艺制备了微晶泡沫玻璃。其主要问题是产品的抗折强度不高，只有不到5MPa，原因是制品的主要物相为Pb，未见其它晶相，并且没有引入工业废渣。

查阅相关文献及专利少见以高钛高炉渣、粉煤灰和废玻璃粉三种工业固体废弃物为主要原料制备微晶泡沫玻璃的报道。