一种使用碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料及方法技术

本发明专利技术涉及一种利用碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料及方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术以对环境有污染的碳酸钙渣、废玻璃为主要原料，分别经预处理后，在高温高压及助熔剂和稳泡剂辅助作用下，以熔融废玻璃为基体，以碳酸钙渣主要成分CaCO3为发泡剂，在高温条件下分解产生CO2气体，在碳酸钙渣废玻璃熔融体中形成稳定的气泡，并通过严格的烧结制度和后处理工艺，制备轻质发泡材料，可广泛用于保温隔热、墙体砌筑、吸音降噪等领域，具有显著的社会、经济及环保效益。

Light foaming material prepared by using calcium carbide slag and waste glass and method thereof

The invention relates to a method and a method for preparing light foaming material by using calcium carbonate slag and waste glass, which belongs to the technical field of building materials. The present invention with calcium carbonate residue and environmental pollution of waste glass as the main raw materials, respectively. After the pretreatment, the high temperature and pressure and flux and stabilizer auxiliary function, to melt the waste glass as the substrate, CaCO3 main component of calcium carbonate residue as foaming agent under the condition of high temperature decomposition of CO2 gas in calcium carbonate residue waste stable bubble formation in glass melting in the body, and through the strict system of sintering and postprocessing technique, preparation of lightweight foam material, can be widely used in the field of masonry, wall insulation, sound absorption and noise reduction, with significant social, economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料及方法，属于建筑材料

技术介绍
随着我国经济快速发展，每年工业废弃物产生量巨大。碳酸钙渣是磷肥生产企业在生产硝酸磷肥过程中产生的工业废渣，产生量巨大，污染环境。玻璃的化学稳定性较好，广泛应用于现代建筑及人们的日常生活，呈无害性。但因其化学性质稳定，废玻璃自然消解过程缓慢，大量废玻璃堆积对也人们生活带来不利影响，同时也造成资源浪费。本专利技术将对环境有污染的碳酸钙渣、废玻璃制备成轻质发泡材料，将碳酸钙渣和废玻璃分别经预处理后，在高温高压及助熔剂和稳泡剂辅助作用下，以熔融废玻璃为基体，以碳酸钙渣主要成分CaCO3为发泡剂，在高温条件下分解产生CO2气体，在碳酸钙渣废玻璃熔融体中形成稳定的气泡，并通过严格的烧结制度和后处理工艺，制备轻质发泡材料。本专利技术所制备的碳酸钙渣和废玻璃轻质发泡材料质量符合国标《泡沫玻璃绝热制品》（JCT647-2005）质量要求，具有显著的社会、经济及环保效益。经过文献检索发现，“利用粉煤灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法”（申请号：201210368160.2）、“利用赤泥和废玻璃制备高强度泡沫玻璃的方法”（申请号：20120368246.5）、“利用草木灰和废玻璃制备泡沫玻璃的方法”（申请号：201410092750.6）、“一种利用贝壳和废玻璃制备泡沫玻璃的方法”（申请号：201510073679.1）以及论文《玻璃基废弃物复合材料的研制及性能分析》、《粉煤灰磷酸盐泡沫陶瓷制备工艺研究》等分别是使用废玻璃与粉煤灰、赤泥、草木灰、贝壳、粉煤灰以及铸造废砂为主要原料制备发泡玻璃。专利“废玻璃生产泡沫玻璃技术”（申请号：201210210913.7）、“一种废玻璃发泡生产的高强轻质建筑材料及制备方法”（申请号：201410424197.1）等以废玻璃为主要原料，在发泡剂作用下制备轻质发泡材料。上述内容均与本专利技术使用废玻璃与碳酸钙渣为原料制备轻质发泡材料不同。通过对文献资料查询，尚未发现利用碳酸钙渣和废玻璃制备轻质发泡材料的报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料及方法，是以碳酸钙渣和废玻璃为主要原料制备轻质发泡材料的方法，在资源节约和环境保护方面具有积极意义。本专利技术技术方案是：一种碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，由如下重量百分比的原料制成：碳酸钙渣28%～42%、废玻璃45%～63%、助熔剂3%～8%、稳泡剂5%～11%。所述碳酸钙渣是磷肥企业生产硝酸磷肥过程中产生的工业废渣，呈浅灰色，为粉末状颗粒，主要成分是碳酸钙。所述废玻璃为废弃普通平板玻璃和废弃瓶罐玻璃。所述助熔剂为氟硅酸钠、碳酸钠、硝酸钠中的一种或多种。所述稳泡剂为六偏磷酸钠、三氧化二锑、氧化锌中的一种或多种。所述碳酸钙渣和废玻璃制备轻质发泡材料的方法的具体步骤为：（1）碳酸钙渣预处理将碳酸钙渣烘干，筛分出粒径小于0.075mm颗粒待用。（2）废玻璃预处理将废玻璃清洗、晾干、破碎、球磨处理，筛分出粒径小于0.075mm颗粒待用。（3）烧结将上述各原料按设定配合比称量重量，经球磨机混合均匀后装入耐火材料模具中，按以下过程烧制：①自室温以3℃～8℃/min的升温速率升温至370℃～410℃，保温10min～30min；②以20℃～35℃/min的升温速率升温至600℃～750℃，保温10min～30min；③以20℃～35℃/min的升温速率升温至850℃～950℃，保温10min～30min；④以15℃～30℃/min的降温速率降温至500℃～650℃，保温40min～65min；⑤以0.5℃～5℃/min的降温速率降温至室温。（4）脱模、切割，得到成品。本专利技术的有益效果是：以对环境有污染的碳酸钙渣、废玻璃为主要原料制备轻质发泡材料。将碳酸钙渣和废玻璃分别经预处理后，在高温高压及助熔剂和稳泡剂辅助作用下，以熔融废玻璃为基体，以碳酸钙渣主要成分CaCO3为发泡剂，在高温条件下分解产生CO2气体，在碳酸钙渣废玻璃熔融体中形成稳定的气泡，并通过严格的烧结制度和后处理工艺，制备轻质发泡材料。本专利技术所制备的碳酸钙渣和废玻璃轻质发泡材料质量符合国标《泡沫玻璃绝热制品》（JCT647-2005）质量要求，具有显著的社会、经济及环保效益。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术保护范围不仅限于实施例的内容。实施例1：碳酸钙渣和废玻璃轻质发泡材料，由以下重量份数的原料制成：碳酸钙渣28份，废玻璃63份，助熔剂3份，其中氟硅酸钠2份，碳酸钠1份，稳泡剂6份，其中六偏磷酸钠2份、三氧化二锑3份、氧化锌1份。所述的一种使用碳酸钙渣和废玻璃生产的轻质发泡材料及方法，所述方法的具体步骤为：将经过预处理的碳酸钙渣、废玻璃以及助熔剂、稳泡剂计量后送入球磨机，混合均匀后将混合料装入耐火模具，带模送入天燃气加热窑炉。以3℃/min升温速率加热至370℃，保温30min；再以20℃/min升温速率加热至600℃，保温30min；再以20℃/min升温速率加热至850℃，保温30min；以15℃/min降温速率降温至650℃，保温65min；最后以0.5℃/min降温速率降至室温。从窑炉内取出模具，脱模，取出轻质发泡材料经切割得到成品。按照上述配比与方法制得的碳酸钙渣废玻璃轻质发泡材料，其性能如下：密度140kg/m3，抗压强度0.6MPa，抗折强度0.6MPa，吸水率0.4，透湿系数0.006，导热系数0.060。实施例2：碳酸钙渣和废玻璃轻质发泡材料，由以下重量份数的原料制成：碳酸钙渣42份，废玻璃45份，助熔剂8份，其中氟硅酸钠6份，硝酸钠2份，稳泡剂5份，其中六偏磷酸钠2份、三氧化二锑2份、氧化锌1份。所述的一种使用碳酸钙渣和废玻璃生产的轻质发泡材料及方法，所述方法的具体步骤为：将经过预处理的碳酸钙渣、废玻璃以及助熔剂、稳泡剂计量后送入球磨机，混合均匀后将混合料装入耐火模具，带模送入天燃气加热窑炉。以8℃/min升温速率加热至410℃，保温10min；再以35℃/min升温速率加热至750℃，保温10min；再以35℃/min升温速率加热至950℃，保温10min；以30℃/min降温速率降温至500℃，保温40min；最后以5℃/min降温速率降至室温。从窑炉内取出模具，脱模，取出轻质发泡材料经切割得到成品。按照上述配比与方法制得的碳酸钙渣废玻璃轻质发泡材料，其性能如下：密度145kg/m3，抗压强度0.5MPa，抗折强度0.5MPa，吸水率0.5，透湿系数0.007，导热系数0.061。实施例3：碳酸钙渣和废玻璃轻质发泡材料，由以下重量份数的原料制成：碳酸钙渣35份，废玻璃49份，助熔剂5份，其中氟硅酸钠2份，碳酸钠2份、硝酸钠1份，稳泡剂11份，其中六偏磷酸钠3份、三氧化二锑4份、氧化锌4份。所述的一种使用碳酸钙渣和废玻璃生产的轻质发泡材料及方法，所述方法的具体步骤为：将经过预处理的碳酸钙渣、废玻璃以及助熔剂、稳泡剂计量后送入球磨机，混合均匀后将混合料装入耐火模具，带模送入天燃气加热窑炉。以5℃/min升温速率加热至390℃，保温20min；再以28℃/min升温速率加热至675℃，保温20m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：由如下重量百分比的原料制成：碳酸钙渣28%～42%、废玻璃45%～63%、助熔剂3%～8%、稳泡剂5%～11%。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：由如下重量百分比的原料制成：碳酸钙渣28%～42%、废玻璃45%～63%、助熔剂3%～8%、稳泡剂5%～11%。2.根据权利要求1所述的碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：所述碳酸钙渣是磷肥企业生产硝酸磷肥过程中产生的工业废渣，呈浅灰色，为粉末状颗粒，主要成分是碳酸钙。3.根据权利要求1所述的碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：所述废玻璃为废弃普通平板玻璃或废弃瓶罐玻璃。4.根据权利要求1所述的碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：所述助熔剂为氟硅酸钠、碳酸钠、硝酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的碳酸钙渣和废玻璃制备的轻质发泡材料，其特征在于：所述稳泡剂为六偏磷酸钠、三氧化二锑、氧化锌中的一种或多种。6.一种碳酸钙渣和废玻璃制备轻质发泡材...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，郭荣鑫，颜峰，夏海廷，马倩敏，王峰宪，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53