[发明专利]一种基于硼泥制备泡沫玻璃的方法

说明书

技术领域

一种基于硼泥生产泡沫玻璃的方法，属于功能无机材料技术领域。

背景技术

硼泥是硼化工产业的主要垃圾，在硼矿或硼镁矿提取硼砂的过程中产生。每年有数百万吨硼泥排放，不但占用大量土地，而且严重污染环境。硼泥的主要成分为氧化镁、氧化硅、氧化钙、氧化铁和含硼不溶物等。现有的处理方法是将其堆放在一定区域限制排放，个别工厂将其与其它成分混合制备成烧结砖，但用量甚微。最新发明的较科学的方法是将其中40％左右的氧化镁转化为碳酸镁或氢氧化镁阻燃剂等化工产品，剩余50％左右的脱镁硼泥与一定量废玻璃混合制备成保温隔音或保水保湿泡沫玻璃，不仅成本低，而且保护环境，变废为宝。本发明将提供一种基于硼泥制备泡沫玻璃的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种以脱镁硼泥和废玻璃为主要原料制备泡沫玻璃的方法，从而有效降低泡沫玻璃生产成本，并绿化、保护环境。

本发明的技术方案是，首先将废玻璃破碎，按比例与脱镁硼泥混合；研磨成生料；将生料加热、淬火、干燥后研磨成玻璃粉；再添加发泡剂和助溶剂形成玻璃配合料；将其放到模具中压制成型；经加热发泡、稳泡退火得到泡沫玻璃；通过调整组分或工艺条件来调节泡孔结构，从而达到保温、隔音或保水保湿等不同目的。

本发明的效果和益处是，脱镁硼泥颗粒较细，一般在100-200目左右，用于制备泡沫玻璃不需研磨，节能降耗；硼泥中含有微量硼可以降低发泡温度，使助熔剂添加量相对减少；本发明中使用的另一原料为废玻璃，有利于循环经济和可持续发展；另外，本发明整个过程没有废弃物排放，属于环境友好性技术；本发明产品广泛用于建筑物保温、隔音、无土栽培保水材料等。

具体实施方式

以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式和步骤：

本发明提供一种以脱镁硼泥和废玻璃为主要原料生产泡沫玻璃的方法，其特征在于生料和玻璃配合料中废玻璃、脱镁硼泥、发泡剂、助熔剂、稳泡剂的种类及配方比例如下：

生料由废玻璃和脱镁硼泥构成，废玻璃为平板玻璃、瓶罐玻璃，选取其中的一种或两种；脱镁硼泥为硼泥与盐酸或硫酸反应过滤掉水溶性镁盐后剩下的滤渣；玻璃配合料由玻璃粉、发泡剂、助熔剂和稳泡剂构成，玻璃粉由生料熟化并研磨得到；发泡剂为碳黑、碳酸钠、碳酸钙，选取其中的一种或两种以上；助熔剂为硼砂、硼酸、萤石、氟硅酸钠、碳酸钡，选取其中的一种或两种以上；稳泡剂为磷酸钠、氧化锌、二氧化锰，选取其中的一种或两种以上；生料中废玻璃与脱镁硼泥的重量比例为100∶30～80；玻璃配合料中玻璃粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂的重量比例为100∶2～15∶0.5～5∶1～8；制备技术的工艺流程如下：

步骤1：将废玻璃粉碎，按比例与脱镁硼泥混合、研磨成生料，加热到800～1200℃，保温30～50min，然后淬火、干燥、研磨得到玻璃粉；

步骤2：将玻璃粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂按比例称量，混合均匀后装入模具压制成型；按照下列烧制制度烧成：

步骤3：预热阶段，升温速度为20～30℃/min，在400～600℃进行恒温预热20～30min；

步骤4：保温发泡阶段，温度范围为700～850℃，恒温时间为20～60℃；

步骤5：快速降温阶段，冷却速度为20～30℃/min，冷却至500～600℃，恒温60～120min；

步骤6：降温退火阶段，降温速度为0.5～10℃/min，退火到100～350℃得到泡沫玻璃。

实施例1

将100g废玻璃研磨粉碎至100-200目，然后与40～70g脱镁硼泥混合、加热到900～1300℃，保温20～40min；淬火后研磨成玻璃粉；再加入碳酸钠3～15g，硼砂1～5g，磷酸钠2～6g，装入模具，按照以下烧结制度烧成：开始以20～25℃/min的速度升温到530～570℃，恒温20～30min，继续升温到760～800℃，恒温30～40min，然后按25～30℃/min冷却到500～550℃，恒温50～70min，最后以1.5～5℃/min退火至100～200℃出炉，产品毛坯发泡效果良好，无开裂，属于保温隔热型泡沫玻璃。产品性能：表观密度：160±30Kg/m3；吸水率：0.5±0.4vol％；平均泡径：1.2±0.4mm；导热系数：0.060±0.030w/m.k。