[发明专利]膨胀和可膨胀颗粒材料

权利要求书

1.一种制造膨胀颗粒材料的方法，所述方法包括：

形成混合物，所述混合物包含：

硅酸盐材料；

碱性化合物；和

水；

固化所述混合物以形成固体前体；

粉碎和/或研磨所述固体前体以形成可膨胀颗粒材料；以及

加热所述可膨胀颗粒材料以形成膨胀颗粒材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素，并且任选地其中：

所述除硅之外的玻璃网络形成元素选自：硼、锗和磷；

所述玻璃网络中间体元素选自：钛、铝、锆、铍、镁和锌；和/或

所述玻璃网络改性元素选自：钙、铅、锂、钠和钾。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述混合物还包含反应性二氧化硅，例如硅灰和/或气相法二氧化硅。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料，例如：

其中所述混合物包含：硅酸盐玻璃，例如铝硅酸盐玻璃；和硅酸盐矿物，例如硅铝酸盐矿物；或

其中所述混合物包含：第一硅酸盐玻璃，例如第一铝硅酸盐玻璃；和第二硅酸盐玻璃，例如第二铝硅酸盐玻璃。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述两种不同的硅酸盐材料中的一种选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其组合；和/或

所述两种不同的硅酸盐材料中的一种是选自以下的硅酸盐玻璃：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃，任选地其中所述硅酸盐玻璃是回收玻璃，例如以回收碎玻璃的形式。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含：

约10重量％至约90重量％，例如约15重量％至约80重量％，或约20重量％至约70重量％的硅酸盐材料；

约5重量％至约25重量％，约10重量％至约20重量％的碱性化合物；以及

约15重量％至约50重量％，例如约20重量％至约40重量％的水，

任选地，其中所述混合物包含约5重量％至约75重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约40重量％的反应性二氧化硅。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述硅酸盐材料包含：

约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约85重量％的SiO₂；

约1重量％至约30重量％，例如约2重量％至约15重量％的Na₂O；

约0重量％至约15重量％，例如约0.01重量％至约6重量％的K₂O；

约0重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％的CaO；

约0重量％至约20重量％，例如约0.1重量％至约15重量％的Al₂O₃；

不大于约20重量％，例如小于约15重量％的B₂O₃；

不大于约20重量％，例如小于约15重量％的PbO；

不大于约10重量％，例如小于约5重量％的MgO；和

不大于约10重量％，例如小于约5重量％的BaO。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含硼，所述硼的量使得所述膨胀颗粒材料包含小于约5.0重量％，例如小于约3.5重量％的B₂O₃。