以粉煤灰为原料微波烧结制备发泡陶瓷板的方法技术

一种以粉煤灰为原料微波烧结制备发泡陶瓷板的方法，所述方法包括：按重量百分比：粉煤灰70～90%，低温废熔块0～20%，废玻璃0～20%，滑石0～8%，粘土0～8%，微波吸收材料0～1%，解胶剂0.2～0.6%进行配料，各组分的重量百分比之和为100%，经球磨、喷雾造粒、入模成型制得生坯，所述生坯通过微波烧结制得所述发泡陶瓷板，其中微波烧结温度为1080～1150℃、微波功率为20～50kW、烧成周期为100～160分钟、在所述微波烧结温度的保温时间为6～12分钟。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，所述方法包括：按重量百分比：粉煤灰70?90%，低温废熔块0?20%，废玻璃0?20%，滑石0?8%，粘土0?8%，微波吸收材料0?1%，解胶剂0.2?0.6%进行配料，各组分的重量百分比之和为100%，经球磨、喷雾造粒、入模成型制得生坯，所述生坯通过微波烧结制得所述发泡陶瓷板，其中微波烧结温度为1080?115CTC、微波功率为20?50kW、烧成周期为100?160分钟、在所述微波烧结温度的保温时间为6?12分钟。【专利说明】
本专利技术属于无机非金属材料固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种电厂粉煤 灰微波烧结制备发泡陶瓷板的方法。
技术介绍
近年来，中国大型建筑因保温材料而引发的火灾事故在社会上反应强烈，国家已 明确规定了"民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级材料"。目前，国内使用建筑外墙保 温材料大都是有机材料如聚氨酯、聚苯乙烯、酚醛树脂等，燃烧性能最好也只能达到B级， 满足不了防火阻燃A级的要求。 发泡陶瓷是一种以耐火原料为骨料，配以结合剂、发泡剂等，经高温烧结而成的陶 瓷材料。其特点是内部结构中具有大量孔径可控、分布均匀的闭口气孔。具有保温、隔热、 吸音、装饰、防潮、防渗、耐腐蚀、耐老化、阻燃，且不危害人体健康等优点，完全能满足防火 阻燃A级的要求。 粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，其产量约占燃煤总量的 5-20%，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量还将逐年增加，现阶段我国年排渣 量已超过3000万吨，堆放量在15亿吨以上，储灰场占用土地4万多公顷。其堆放既挤占土 地，又影响当地空气的粉尘含量。填埋不仅耗费人力物力，还污染地下水质。长期以来，粉 煤灰的综合利用都是环境保护领域的一个重要课题，到现在为止，粉煤灰已经被广泛应用 于建材、建工、筑路等领域，但高附加值的利用尚未大规模推广，导致再利用程度低下，主要 还是以堆放为主，不仅严重污染了环境，也耗费了大量的土地资源，已经成为这些地区不得 不面临并亟需解决的主要问题和难题之一。 利用粉煤灰制备高附加值产品是消耗粉煤灰的一条有效途径。中国专利申请 201210077995. 2公开一种利用废弃粉煤灰为主要原料制备一种闭气孔发泡陶瓷保温板的 制备方法，但该方法存在烧结温度高（>1230°C，1230°C?1260°C )，整个烧成周期超过10小 时，烧成周期长，局部容易烧结不均匀。 可见，现有的发泡陶瓷板的制备方法一般采用松堆积隧道窑烧成的方法，烧成温 度大于1230°C。由于多孔陶瓷材料本身的热导率较低，采用常规方法烧结容易导致材料局 部烧结不均匀，且烧结时间过长造成极大的能源极大的浪费。
技术实现思路
面对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种以粉煤灰为主要原料微波烧结制备发 泡陶瓷板的方法。微波烧结是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生 热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。采用微波烧结 技术有望大大缩短烧成时间。 本专利技术提供一种微波烧结制备发泡陶瓷板的方法，所述方法包括： 按重量百分比：粉煤灰70?90%，低温废熔块0?20 %，废玻璃0?20%，滑石0? 8 %，粘土 O?8 %，微波吸收材料O?I %，解胶剂0. 2?0. 6 %进行配料，各组分的重量百分 比之和为100 %，经球磨、喷雾造粒、入模成型制得生坯，所述生坯通过微波烧结制得所述发 泡陶瓷板，其中微波烧结温度为1080?1150°C、微波功率为20?50kW、烧成周期为100? 160分钟、在所述微波烧结温度的保温时间为6?12分钟。 本专利技术中，采用微波烧结的方法，可以使烧结温度（1080?1150°C)明显低于常规 方法烧结温度（大于1230°C )，而且烧成周期短，因此本专利技术不仅节约了紧缺的陶瓷原料， 并且符合国家的节能减排政策，对资源保护和粉煤灰的资源化利用都有重大意义，而且制 得的发泡陶瓷烧结均匀，质量高，满足保温、耐老化、阻燃性能要求。 较佳地，所述微波吸收材料的重量百分含量可为0. 1?1%，所述生坯直接进行微 波加热。加入微波吸收材料作为助烧剂，由于它们在室温时就具有很强的微波耦合能力，可 以达到快速烧结的效果。 优选地，所述微波吸收材料为碳化硅微粉或者氮化硅微粉。碳化硅微粉或者氮化 硅微粉不仅可以起到微波吸收材料增加原料微波耦合能力达到快速烧结的目的，还可以到 发泡剂的作用。更优选地，可采用1000?3000目的碳化硅微粉或者氮化硅微粉兼作为助 烧剂和发泡剂。 较佳地，还可先将所述生坯预热到300?800°C，然后微波加热进行微波烧结。采 用常规烧结的方法使粉末生坯先预热到一定温度，此时材料以具有很强的微波吸收能力， 在进行微波加热烧结，可以提高微波烧结效率而可不必额外加热微波吸收材料。 较佳地，所述低温废熔块的重量百分含量可为0?20%，优选地，8?16%。所述 低温废熔块由以下重量配比的组分组成：54?60% Si02、5?6%A1203、4?5%K20、0. 2? 1% Na2OUO ?15% Ca0、3 ?6% Mg0、5 ?10% Zn0、3 ?6% B203。 较佳地，所述废玻璃的重量百分含量可为0?20%。优选地，8?16%。 较佳地，所述滑石的重量百分含量可为3?8%。 较佳地，所述粘土的重量百分含量可为3?8%。 【具体实施方式】 参照下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术， 而非限制本专利技术。 本专利技术的技术方案是：一种电厂粉煤灰微波烧结制备发泡陶瓷板的方法，采用电 厂粉煤灰为主要原料，其配方按重量百分比组成为：粉煤灰70?90%，低温废熔块0? 20%，废玻璃0?20%，滑石0?8%，粘土 0?8%，微波吸收材料0?1 %，解胶剂0. 2? 0.6%，经配料、球磨、喷雾造粒、垫板上均匀平铺、微波烧结获得制品，其中烧结温度为： 1080?1150°C、微波功率：20?50kW、烧成周期为：100?160min、高温区保温时间为：6? 12min〇 微波吸收材料的用量可为0. 1?1%，例如采用碳化硅，其兼具发泡剂和助烧剂的 作用。碳化硅作为微波吸收材料，使产品在室温时也有很强的微波耦合能力，达到快速烧结 的效果。为了起到好的效果本专利技术采用1000目?3000目的碳化硅微粉。应理解还可采用 其他的具有微波吸收能力的微粉，例如氮化硅微粉。微波吸收材料的选择不仅要起到辅助 烧结的作用，还应起到改善烧结体性能的作用。合适的微波吸收材料例如还可采用氮化硅 微粉。 本专利技术所述的发泡陶瓷板的制备方法，包括如下步骤： (1) 上述陶瓷原料按配方配料入球进行湿法球磨混合均匀，球磨介质可为中铝瓷球或 刚玉瓷球，球磨转速可为11?14转/分钟，球磨时间可为8?15小时； (2) 喷雾干燥制粉，陈腐24h后入模平铺制得粉末生坯； (3) 粉末生坯直接微波加热至1080?1150°C进行微波烧结，或者先预热到300? 800°C，再微波加热至1080?1150°C进行微波烧结，形成闭口气孔分布均匀的轻质发泡陶 瓷板； (4) 经切割等冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波烧结制备发泡陶瓷板的方法，其特征在于，所述方法包括：按重量百分比：粉煤灰70～90%，低温废熔块0～20%，废玻璃0～20%，滑石0～8%，粘土0～8%，微波吸收材料0～1%，解胶剂0.2～0.6%进行配料，各组分的重量百分比之和为100%，经球磨、喷雾造粒、入模成型制得生坯，所述生坯通过微波烧结制得所述发泡陶瓷板，其中微波烧结温度为1080～1150℃、微波功率为20～50kW、烧成周期为100～160分钟、在所述微波烧结温度的保温时间为6～12分钟。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一军，潘利敏，汪庆刚，闫振华，谢志军，赵勇，杨晓峰，董军乐，
申请(专利权)人：广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44