[发明专利]一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，特别涉及一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法。

背景技术

莫来石（mullite）为铝硅酸盐矿物，具有耐火度高、抗热震性好、抗化学侵蚀、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、电绝缘性强等性质，是理想的高级耐火材料，被广泛应用于治金、玻璃、陶瓷、化学、电力、国防、燃气和水泥等工业上。莫来石（mullite）的天然矿物在地壳中非常稀少，因1924年最早发现于苏格兰的马尔岛而得名。

自然界中的天然莫来石矿物很少，工业用莫来石主要为人工合成获得。现有技术中，合成莫来石的方法主要有电熔法和烧结法。电熔法是将混合后的原料在电弧中熔融而成，缺点是耗电量大、对合成条件要求苛刻。烧结法按所用原料性质的不同分为：无机硅铝凝胶法、有机硅铝凝胶法和矿物相变法。其中的无机硅铝凝胶法和有机硅铝凝胶法是分别采用无机和有机原料按一定的化学组成制成硅铝胶体，然后在高温下焙烧而成。缺点是能耗较高，而且有机凝胶法中使用的有机原料价格昂贵。矿物相变法是以高铝矾土、高岭土、叶腊石等天然矿物置于窑中高温煅烧而成，该方法的缺点是除能耗高外，还由于其矿物组成与莫来石组成之间存在较大差异，造成莫来石转化率不高，浪费资源。

发明内容

本发明提供一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法，该方法原料来源广、生产成本低且能耗小。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法，包括以下步骤：

1）将废旧粘土砖破碎成细粉，经过制浆、干燥造粒和压制成型；

2）将步骤1压制成型所得的坯料在1530～1560℃烧结，保温8～12小时，得成品。

其中，优选地，所述废旧粘土砖含铝量为50～70%，二氧化硅的含量为20～30%。

其中，优选地，还包括将制浆步骤所得浆料在密闭环境中放置至少24小时的步骤。

其中，优选地，所述细粉为不低于170目的粉末。

其中，优选地，所述制浆步骤中制得的浆料的含水量为15～20%。

其中，优选地，所述干燥造粒步骤中经过150～250℃烘干，控制含水量为1～2%。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明生产合成莫来石方法的主要原料为废旧粘土砖，可实现废物资源化的利用，大大降低生产成本。

2.本发明先将原料破碎，减少了功耗和设备材料磨损，缩短煅烧时间。

3.本发明制得的产品莫来石相高，耐火度高。

4.经济效益显著，具有很强的市场竟争力。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法，包括以下步骤：

1）将废旧粘土砖破碎成细粉，经过制浆、干燥造粒和压制成型；

2）将步骤1压制成型所得的坯料1530～1560℃烧结，保温8～12小时，得成品。

其中，本发明中所用的废旧粘土砖，为现有建筑拆房的废料，粘土砖也称为烧结砖，是建筑用的人造小型块材，粘土砖以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。

本发明采用的废旧粘土砖含铝量为50～70%，二氧化硅的含量为20～30%。

实施例1

一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法，包括以下步骤：

1）将废旧粘土砖破碎成200目的细粉；然后加水制浆，制得浆料的含水量为17%。

2）将上述送入烘干机进行烘干干燥温度为180℃，含量水为1.5%，然后造粒。

3）压制成体积密度3.0g/cm³直径为30～80mm的球形坯料。

4）将上述球形坯料1550℃烧结，保温10小时，得成品。

本发明采用的废旧粘土砖含铝量为64%，二氧化硅的含量为25%。

本实施例制得的烧结合成莫来石其理化性能如表1所示。

实施例2

一种利用废旧粘土砖制备合成莫来石的方法，包括以下步骤：

1）将废旧粘土砖破碎成170目的细粉；然后加水制浆，制得浆料的含水量为15%。

2）将上述浆料放置在密封的桶中放置24小时。

3）将上述送入烘干机进行烘干干燥温度为150℃，含量水为2.0%，然后造粒。