[发明专利]用炼铜渣制造绝热/保温泡沫建材的方法

说明书

本发明涉及新型建材技术领域，尤其涉及一种用炼铜渣免烧制造新型绝热/保温材料的无污染生产技术。

绝热/保温材料的生产制造，国内外早已是一种传统技术，但用炼铜渣免烧制造这类产品，至今未见报导。

炼铜渣（及其它冶金渣）是一类大宗性的环保污染废料，随着工业发展，这类废渣正在与日俱增地迅速增多，对周围环境、水资源及农业生产的污染日益严重，已引起各国政府及社会各界的关注。

本发明目的是对炼铜废渣资源进行节能性深加工开发，制造出有利于提高节能效率的高性能新型绝热/保温泡沫材料，大幅度提高炼铜渣产品的技术含量和经济附加值，节约能耗，变废为宝，治理环境，使产品物美价廉。

炼铜渣在我国及国际上是一种十分丰富的廉价资源，仅江西德兴、湖北大冶、安徽铜陵、甘肃金川等大型炼铜基地的炼铜渣堆积量，目前已达一千万吨以上，这是一种生产免烧建材的巨大物质资源，更是本发明必需的卓越原料。炼铜渣虽然已较普遍地用作水泥的添加料，但用量只占水泥总成分的百分之几。本发明则将炼铜渣当作基本原料进行深加工，其经济效益远远高于用作水泥添加料。

本发明是首先将炼铜渣干燥，磨细到小于50目，较好是小于100目，然后与粒级小于50目，较好是小于100目的干燥发泡物质（例如，滑石粉、石灰石粉、大理石粉、蛇纹石粉、挥发性物质等，较好是滑石粉），充分拌匀，制成发泡料，或者将干燥的炼铜渣与上述干燥的发泡物质原料，混磨到小于50目，较好是小于100目的粒级，制成发泡料。发泡料中，炼铜渣与发泡物质的重量比是10∶0.5～10∶20，较好是10∶2～10∶4。

炼铜渣可以用水淬渣，风淬渣或原渣（即炉内流出自然冷却的炼铜渣。）采用不相同的配方及制造工艺时，炼铜渣可用铁合金渣，钢渣及其它有色冶金渣代替，或与它们混合使用。发炮物质可以采用任何一种或几种与发泡固化剂发生化学反应，产生气体的无机矿物（或化学物质）和有机物质（或化学品）。发泡物质也可用一定粒度的炭粉，膨化的无机或有机颗粒料代替，但它们必须不会与发泡固化剂反应产生气体。例如，膨胀珍珠岩，空心玻珠或陶珠、木炭粉、煤粉、焦炭粉、发泡聚苯乙烯颗粒等。

上面所述的发泡固化剂是浓度为10～100%（较好是40～85%）的磷酸二氢铝，与浓度为10～100%（较好是40～85%）的磷酸的混合物，两者的重量混合比是（0～100）∶（100～0），较好是（30～70）∶（70～30）。磷酸二氢铝与磷酸，也可以单独作为发泡固化剂使用，也可以用它们的固态结晶体。必要时磷酸二氢铝可以用磷酸二氢钠，磷酸二氢镁及其它磷酸盐代替，或采用它们的混合物。磷酸可以用正磷酸、次磷酸、亚磷酸、偏磷酸、焦磷酸，或它们的混合物，较好是正磷酸。上述的磷酸盐及磷酸都可以用液体或结晶体，也可以单独地或混合地用作发泡固化剂。

发泡料与发泡固化剂混合，充分搅拌后，注入或倒入模内，让其自由发泡后固化成绝热保温泡沫建材。发泡料与发泡固化剂的重量配比是10∶1-10∶9，较好是10∶3-10∶7。发泡固化作业可在低温、室温或高温下完成。

本发明中使用的磷酸，可用磷矿石粉与硫酸反应等常规方法自己生产，磷酸二氢铝可用磷酸与氢氧化铝反应制得，其它磷酸盐也可用类似方法制造。

本发明中使用的炼铜渣粉，必须在100-700℃（较好是200-400℃）的温度下，进行1-2小时的干燥/钝化处理，其目的是控制和调节发泡固化的速度，但也可用铬酸盐水溶液、清水、其它无机或有机化合物溶液进行予处理，去代替上述的干燥/钝化重烧处理。

根据产品性能需要，渣粉中还可适量掺加无机或有机短纤维。例如：玻纤、矿纤、石棉、人造纤维、植物纤维、金属纤维等。用以增加产品的抗震、抗折、韧性耐磨等力学性能。选择适宜的纤维种类及添加数量，或掺入某种热胀性无机物质，可以调节本发明产品的高温线胀率。改变发泡料中发泡物质的百分含量，发泡固化剂的添加量，及操作工艺，可以调节本发明产品的容重，孔隙率及孔隙大小。

如果将结晶的磷酸、磷酸二氢铝或其它磷酸盐颗粒拌入发泡料内混匀，所得混合料实质上是一种新型的耐高温泡沫水泥。使用时只需添规定数量的水，充分搅拌发泡后，即可浇铸成任意形状的绝热/保温泡沫材料。

按本发明生产的绝热/保温泡沫建材，可用作高温炉，窑及设备的优质绝热材料，低温仓库或设备的保温材料，也可用作轻质墙体，屋顶隔热/保温建材，或用作轻质包装材料等。

实施例一