[发明专利]一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其所得材料

说明书

本发明公开了一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其所得材料，制备方法包括如下步骤：S1、制备干凝胶粉体：在所得凝胶中加入纤维材料并搅拌均匀后，干燥，研磨得到干凝胶粉体；S2、制备助熔剂粉体：将电石渣、煤矸石、改性脱硫灰按配比混合，研磨得到助熔剂粉体；S3、预烧结：将得到的干凝胶粉体和助熔剂粉体按配比搅拌混合，预烧后冷却；S4、成型烧结：将预烧冷却后的粉体冷压成型，装入模具后加热，经退火，冷却、脱模、切割，即得材料。本发明制备的泡沫陶瓷材料为闭孔结构，在满足常规泡沫陶瓷保温材料使用需求的基础上，能够实现对电石渣、煤矸石、脱硫灰的高效利用，不仅节约资源，降低生产成本，而且保护了环境，变废为宝。

技术领域

本发明涉及泡沫陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其所得材料。

背景技术

泡沫陶瓷(FoamCeramic，FC)是一种经特殊工艺制作而成的具有三维立体网络骨架结构和贯通气孔的新型多孔陶瓷材料。比较成熟的泡沫陶瓷制备工艺有发泡工艺、添加造孔剂工艺及有机泡沫浸渍法等。其中，有机泡沫浸渍法具有工艺简单、可批量生产等优点。然而，该工艺大部分采用微米或是更大尺寸的陶瓷原料以及无机助剂制备陶瓷浆料，因此常常需要进行长时间的研磨以得到分散均匀、流动性良好的浆料。鉴于泡沫陶瓷所具有的高化学稳定性、高强度、耐高温、抗热震、低密度、高气孔率、大比表面积等诸多优点，因此其广泛应用于制备汽车尾气装置、节能隔热材料、工业污水处理、化学催化剂载体、生物材料等。

电石渣是在乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等生产过程中，电石水解后产生的副产物。通常含有大于85％的氢氧化钙，还包含数量不等的碳酸钙、二氧化硫、硫化物、镁和铁等的金属氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。目前我国现有上千余座电石炉，电石产量累计量己达亿吨。电石渣的处理方式一般为堆放或就地填埋，这不仅在占用宝贵的土地资源的同时，还对空气、水和土壤造成一定的污染。

煤矸石是煤矿生产过程中被分离排放出的一种工业废渣。一般以硅、铝为主，并含有少量的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O等，以及微量的钛、钡、钴等稀有金属，目前煤矸石的处理方式常用的有堆放和填埋。

钢铁产量的剧增导致矿石和燃料在烧结过程中产生大量SO₂，为此研发了多种脱硫技术，其中燃烧后烟气脱硫(FGD)技术较为成功。其中半干法脱硫技术因其操作简单、适应性强、脱硫效率高等优点，在烧结烟气脱硫中得到广泛应用。但半干法脱硫过程中会产生大量的副产物脱硫灰。目前，我国脱硫灰利用率仅为30％，大量的脱硫灰被堆放或抛弃，不仅占用大量土地，浪费资源，而且脱出来的硫又回到地面造成二次污染。

因此，有必要提供一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法，解决电石渣、煤矸石、脱硫灰利用率较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其所得材料。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备干凝胶粉体：

按配比称取钛酸四丁酯、异丙醇、冰醋酸、醋酸钡，称取钛酸四丁酯溶于异丙醇，在室温条件下搅拌均匀，再滴加冰醋酸，滴加完毕后继续搅拌，得到近乎透明的溶液A；称取醋酸钡溶于36％醋酸溶液，并加入蒸馏水，搅拌使所有固体都均匀溶解形成透明溶液B；将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，搅拌均匀后将所得混合溶液在水浴中80-90℃条件下进行加热1-2h，得到凝胶；在所得凝胶中按质量比为1：6-10加入纤维材料并搅拌均匀后，放入干燥箱中110-120℃条件下干燥2-3h，得到干凝胶颗粒，研磨后，得到干凝胶粉体；

S2、制备助熔剂粉体：