[发明专利]一种利用尾矿制备泡沫陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明属于泡沫材料制备领域，具体涉及一种利用尾矿制备泡沫陶瓷的方法。

背景技术

铁尾矿是目前国内产生量较大的一类工业固体废弃物，大量铁尾矿堆积占用土地，污染地下水，产生灰尘污染，因而对铁尾矿的利用是目前研究较多的一个热点。目前铁尾矿主要利用途径是用来制备耐火材料、玻璃制品、建筑陶瓷制品、水泥、墙体材料等。泡沫陶瓷是一种新型建筑外墙和屋面保温材料，主要原料包括天然矿物和各种固体废弃物，专利CN105367117A公布了一种采用粘土、长石和硅灰石等作为原料制备泡沫陶瓷的方法；专利CN103396157A公布了一种以铁尾矿为主要原料制备泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料，其中铁尾矿用量达到了铁尾矿50～55wt.％；专利CN102417368A公布了一种利用高硅铁尾矿制备泡沫陶瓷方法，铁尾矿用量达到了60-70％，配方同时添加量粉煤灰和煤矸石，发泡温度较高，达到了1150-1250℃。专利CN103396157A公布了一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料及其生产工艺，从而可以代替传统的墙体材料、保温材料，配方中采用了大量化工原料，例如纯碱、硼砂、氧化铝，发泡温度1030℃左右。因而如何在较高铁尾矿利用基础上，降低能耗和原料成本，制备具有较高强度和气孔尺寸均匀泡沫陶瓷是本专利拟解决的主要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用尾矿制备泡沫陶瓷的方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明方法具有较高固体废弃物利用率，原料成本较低的优势，并且制得的产品气孔尺寸分布均匀，且制备工艺简单。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用尾矿制备泡沫陶瓷的方法，包括以下步骤：

步骤一：采用54.5wt.％的铁尾矿，10wt.％黄河泥沙，19.5wt.％废玻璃和15wt.％钠长石为主要原料，采用1wt.％碳化硅粉作为发泡剂，随后采用球磨进行混料得到混合粉料；

步骤二：向混合粉料加入PVA造粒后进行半干压成型得到坯体；将坯体在120℃保温12h后进行发泡工艺，发泡工艺结束后冷却即获得铁尾矿泡沫陶瓷。

进一步地，步骤一中的混料方式为干法混料。

进一步地，步骤一中的碳化硅粉料平均粒径为6μm。

进一步地，步骤二中PVA的加入量为混合粉料质量的5％。

进一步地，步骤二中半干压成型的成型压力为2.5吨。

进一步地，步骤二中发泡工艺的发泡温度为1130～1160℃，升温速率为15℃/min，保温时间30min。

进一步地，步骤二中冷却具体为：降温至600℃后保温2h，然后随炉冷却至室温。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明采用铁尾矿、黄河泥沙、废玻璃、钠长石作为主要原料制备泡沫陶瓷，以达到资源高效利用、节能环保和降低成本等目的；铁尾矿成分中较高含量长石和粘土之间可以形成共熔体，加入的长石可以和粘土之间形成共熔体，黄河泥沙中石英可以熔入上述熔体中，在一定程度上改变熔体粘度，加入废玻璃整体上改变粘度，从而保证制备得到泡沫陶瓷气孔尺寸均匀，具有巨大的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例2制备的样品气孔结构图；

图2为本发明实施例3制备的样品气孔结构图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细描述：

一种利用尾矿制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采用54.5wt.％的铁尾矿，10wt.％黄河泥沙，19.5wt.％废玻璃和15wt.％钠长石为主要原料，采用1wt.％碳化硅粉作为发泡剂，且碳化硅粉料平均粒径为6μm，随后采用滚筒式球磨进行干法混料得到混合粉料；

步骤二：向混合粉料加入PVA造粒后进行半干压成型得到尺寸大体为30×30×20mm³坯体，其中PVA的加入量为混合粉料质量的5％，成型压力为2.5吨，保压1min；将坯体在120℃保温12h后放入箱式电阻炉进行发泡工艺，发泡工艺的发泡温度为1130～1160℃，升温速率为15℃/min，保温时间30min，发泡工艺结束后降温至600℃后保温2h，然后随炉冷却至室温即获得铁尾矿泡沫陶瓷。

下面结合具体实施例做进一步说明：

实施例1