[发明专利]一种超轻发泡陶瓷保温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超轻发泡陶瓷保温材料及其制备方法，属于绿色建筑材料和建筑节能技术领域。所述超轻发泡陶瓷保温材料是由煅烧含铁矿石粉与固体废弃物、稳泡剂和发泡剂混合后的混合料制备而成；按重量百分含量计，混合粉料组成为：固体废弃物75％～95％、煅烧含铁矿石粉0.1％～10％、稳泡剂0.5％～10％、发泡剂0.1％～5％。原料经均化、球磨、干燥、装窑、烧成、脱模以及切割步骤制备成超轻发泡陶瓷保温材料。本发明可极大降低发泡陶瓷保温材料的容重和导热系数，可实现与有机保温材料相当的保温效果。

技术领域

本发明涉及一种超轻发泡陶瓷保温材料及其制备方法，尤其是涉及一种利用煅烧含铁矿石粉为助熔剂制备的超轻保温材料及其制备方法，属于绿色建筑材料和建筑节能技术领域。

背景技术

发泡陶瓷一般以抛光瓷渣、河道淤泥、粉煤灰和金尾矿等固体废物作为主要原料，利用长石或滑石作为助熔剂，引入适量无机发泡剂，采用先进的生产工艺经高温焙烧而成。中国发明专利CN103044070A(发明名称：一种利用长江淤泥制备超轻质发泡陶瓷材料的方法)公开了一种以长江淤泥为主要原料，利用碳酸钠、玻璃粉或硼酸为助熔剂制备发泡陶瓷材料，产品最低容重为150kg/m³，导热系数0.04～0.1w/(m·k)。中国发明专利CN106588081A(发明名称：一种铁尾矿基轻质保温发泡陶瓷材料的制备)公开了一种以铁尾矿为主要原料，利用长石为助熔剂制备轻质保温发泡陶瓷材料的方法，样品容重为228～256kg/m³，导热系数达到0.052w/(m·k)。“氧化铁和发泡剂对煤矸石闭孔发泡陶瓷的性能影响”一文介绍氧化铁作为助熔剂对发泡陶瓷容重和抗压强度的影响，样品容重可以达到170kg/m³，导热系数0.06～0.09w/(m·k)。通过近几年国内外学者对发泡陶瓷材料的研究，发泡陶瓷的保温效果得到一定的改善，然而，发泡陶瓷保温材料仍存在容重大，导热系数较高，保温效果较有机保温材料(如：聚氨酯板、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)及聚苯乙烯隔热保温板(XPS))有一定的差距，严重制约发泡陶瓷保温材料的产业化发展。

工业生产、矿产资源开发在我国的经济建设中一直占有十分重要的地位，但同时他们也给环境带来严重的不良影响，例如矿山开采中产生的尾矿、废石占用土地资源，引发地质灾害；砖石抛光工艺中产生的抛光砖废渣利用率低，污染生态环境等。

发明内容

为了克服现有发泡陶瓷保温材料容重较大、导热系数高，保温效果不理想的缺点，本发明的目的在于提供一种利用煅烧含铁的矿石粉为助熔剂，结合多种固体废弃物原料制备的超轻发泡陶瓷保温材料及其制备方法。本发明极大降低了发泡陶瓷保温材料的容重和导热系数，实现与有机保温材料相当的保温效果，并且为工业废弃物和尾矿的利用提供了新的思路。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：一种超轻发泡陶瓷保温材料，该保温材料是由高温煅烧后的煅烧含铁矿石粉与固体废弃物、稳泡剂和发泡剂混合后的混合料制备而成；按重量百分含量计，所述混合料组成如下：

上述原料均是经过干燥后的固体原料。

其中：

所述固体废弃物为抛光砖废渣、煤矸石、页岩和金尾矿中的一种或两种以上。

所述煅烧含铁矿石粉为含铁矿石粉(铅尾矿粉、铁矿石粉和锌尾矿粉中的一种或两种以上)经1200～1300℃的高温煅烧而制得，要求含铁矿石粉中Fe₂O₃和FeO总量为15～25％。

所述稳泡剂为球粘土和星子高岭土中的一种或两种。

所述发泡剂为碳化硅和碳酸钙中的一种或两种。

本发明还公开了采用上述组成的混合料制备发泡陶瓷保温材料的方法，包括如下步骤：