一种玻质硅晶中空轻质低导热材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种玻质硅晶中空轻质低导热材料及其制备方法和应用，属于建筑材料领域，包括黄磷渣、二氧化硅粉末和水，具体的是将黄磷渣与二氧化硅粉末按1～10:1～100的质量比例混合，加入占黄磷渣与二氧化硅粉末总质量0.1%～50%的水，加热至800～1300℃，膨化5min～60min，经冷却后，即得到隔热保温材料，本发明专利技术的玻质硅晶中空轻质低导热材料筒压强度显著提高，在实际使用过程中通过机械搅拌混合时，不会受剪切力破坏，不发生破碎，体积不会缩小，从而吸水率小，从而显著提高了隔热保温效果，是可广泛使用的隔热保温材料。是可广泛使用的隔热保温材料。是可广泛使用的隔热保温材料。

【技术实现步骤摘要】
一种玻质硅晶中空轻质低导热材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，具体的涉及一种玻质硅晶中空轻质低导热材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]黄磷是重要的工业原料，但黄磷工业是高能耗、高污染的产业，根据现有工艺每生产1t黄磷，会伴随产生8～10t黄磷渣，我国每年黄磷渣排放量达到600万吨以上，位居世界第一。全国重要的黄磷生产基地在发展磷化工的同时，排放的大量副产黄磷渣都堆积如山，不仅会占用大片的土地，还会造成雨水淋洗后的污染。
[0003]现有黄磷渣的资源化综合利用主要集中于利用黄磷渣的化学组成，如在研磨后作为煅烧水泥熟料的原料，行业规定硅酸盐水泥黄磷渣最大掺量可为20％，其原理是黄磷渣中含有的硅钙氧化物经研磨为小于300目的细粉后获得较高的活性，在石灰和石膏的共同激活下，可以将不规则的铝酸根、硅酸根重排后与水生成水化硫铝酸钙、水化硅酸盐和水化铝酸盐等，从而生成有较好胶凝性能的水泥；或利用黄磷渣制得钙铝硅系微晶玻璃，甚至利用外加造孔剂制得多孔微晶玻璃；或利用黄磷渣代替部分黏土烧制磷渣烧结砖；或利用黄磷渣取代玄武岩为主材料熔融纺丝制成保温板。但由于处理过程复杂，成份占比不高，产品附加值不高等因素，实际使用量不高。
[0004]现用于建筑内墙的轻集抹灰砂浆保温组分主要使用玻化微珠，这是一种采用珍珠岩或松脂岩为原料膨化生成的优秀隔热保温材料。
[0005]现有的建筑保温材料，例如玻化微珠，生产过程都是通过机械搅拌混合，但由于现有的产品强度过低，在混合过程中易受剪切破坏，导致体积缩小，隔热保温效果不佳的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中玻化微珠应用于隔热保温材料时，存在强度低，易破碎导致体积缩小，隔热效果差的问题。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种玻质硅晶中空轻质低导热材料，该材料由黄磷渣、二氧化硅粉末和水经高温膨化制备得到。
[0008]进一步地，该材料的堆积密度为100～500kg/m3，导热系数为0.050～0.080W/m
·
K，筒压强度为200～500kPa。
[0009]进一步地，所述黄磷渣与二氧化硅粉末的质量比为1～10:1～100。
[0010]进一步地，所述水占黄磷渣与二氧化硅粉末总质量0.1％～50％。
[0011]进一步地，所述高温膨化温度为800～1300℃。
[0012]进一步地，所述黄磷渣是由磷矿生产黄磷时产生的废料。
[0013]进一步地，所述黄磷渣是由磷矿生产黄磷时产生的高温熔融态黄磷渣经自然冷却或淬冷处理得粗黄磷渣加工所得，呈白色或灰色。
[0014]优选地，所述粗黄磷渣由水淬方法制得，该水淬黄磷渣按质量百分比包括以下组分：SiO2:34～39％、CaO:50～51.5％、TiO2:0.10～0.17％、Al2O3:3.18～5.0％、Fe2O3:0.07～0.72％、FeO:0.01％～0.10％、MnO:0.02～0.06％、MgO:1.0～3.65％、Na2O:0.18～0.38％、K2O:0.35～0.45％、H2O
+
:0.10～0.85％、H2O
‑
:0.01～0.02％、P2O5:0.08～3.28％和F:1.80～2.50％。
[0015]本专利技术的第二个目的是提供上述玻质硅晶中空轻质低导热材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)将黄磷渣、二氧化硅粉末与水混合均匀；
[0017](2)将步骤(1)所得混合物进行高温膨化处理，冷却后，即得所述玻质硅晶轻质低导热材料。
[0018]进一步地，所述黄磷渣的粒径为1～200目。
[0019]优选地，所述黄磷渣的制备方法为：将粗黄磷渣破碎至1目～200目，在120℃温度下烘干2h，冷却得到。
[0020]进一步地，所述二氧化硅粉末的粒径大于200目；
[0021]优选地，所述二氧化硅粉末是轻质二氧化硅粉末，含水率为5％～15％。
[0022]优选地，所述二氧化硅粉末的制备方法如下：将二氧化硅粉过200目筛，取过筛部分在120℃温度下烘干2h。
[0023]进一步地，步骤(1)中黄磷渣与二氧化硅粉末的质量比为1～10:1～100；水占黄磷渣与二氧化硅粉末总质量0.1％～50％；
[0024]进一步地，步骤(2)中高温膨化温度为800～1300℃。
[0025]进一步地，上述方法制得的玻质硅晶中空轻质低导热材料的堆积密度为100～500kg/m3，导热系数为0.050～0.080W/m
·
K，筒压强度为200～500kPa。
[0026]本专利技术的第三个目的是提供上述玻质硅晶中空轻质低导热材料在建筑材料领域中的应用。
[0027]优选地，所述建筑材料包括但不限于建筑保温层
[0028]本专利技术的第四个目的是提供一种建筑保温层，该保温层包含玻质硅晶中空轻质低导热材料。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：
[0030]1)本专利技术制得产品具有强度高、吸水率小等特点，在实际使用过程中不发生破碎，可保证其隔热保温效果，是可广泛使用的隔热保温材料。
[0031]2)本专利技术充分利用水淬黄磷渣富含硅、钙氧化物的化学成分与水淬产生的物理多孔结构。将二氧化硅粉末、黄磷渣和水充分混合，在升温过程中二氧化硅粉末由于表面张力附着于黄磷渣的开放孔处，并在高温时软化从而将开放孔完全封闭。随着温度进一步传导，黄磷渣表层不断软化的同时内部结合水相变为水蒸气，从而造成黄磷渣颗粒膨胀，冷却后筛分去除二氧化硅粉末即为隔热保温材料成品，也可不筛分冷却后直接使用。具有技术简单、制造成本低、市场前景广阔、竞争力强、节能降耗、资源化再利用量大、产品易生产和保护环境等优势。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的玻质硅晶中空轻质低导热材料产品图。
[0033]图2是本专利技术的玻质硅晶中空轻质低导热材料制备的建筑保温层。
[0034]图3是本专利技术的玻质硅晶中空轻质低导热材料制备的建筑保温层的切面图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本专利技术，但应理解，以下实施例仅起到帮助理解本专利技术的作用，并不能够代表是对本专利技术进一步的限定。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件或标准，或按照制造厂商所建议的条件。
[0036]实施例1
[0037]将所含质量百分比为SiO2：37.51％、CaO：50.11％、TiO2：0.17％、Al2O3：3.18％、Fe2O3：0.72％、FeO：0.1％、MnO：0.06％、MgO：1.7％、Na2O：0.38％、K2O：0.42％、H2O
+
：0.16％、H2O
‑
：0.01％、P2O5：3.28％、F：1.85％的粗黄磷渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻质硅晶中空轻质低导热材料，其特征在于，该材料由黄磷渣、二氧化硅粉末和水经高温膨化制备得到。2.根据权利要求1所述玻质硅晶中空轻质低导热材料，其特征在于，所述材料的堆积密度为100～500kg/m3，导热系数为0.050～0.080W/m
·
K，筒压强度为200～500kPa。3.根据权利要求1所述玻质硅晶中空轻质低导热材料，其特征在于，所述黄磷渣与二氧化硅粉末的质量比为1～10:1～100；所述水占黄磷渣与二氧化硅粉末总质量0.1％～50％。4.根据权利要求1所述玻质硅晶中空轻质低导热材料，其特征在于，所述高温膨化温度为800～1300℃。5.根据权利要求1～4任一项所述的玻质硅晶中空轻质低导热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将黄磷渣、二氧化硅粉末与水混合均匀；(2)将步骤(1)所得混合物进行高温膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，刘子杰，
申请(专利权)人：贵州省磷膨科力实业投资有限公司，
类型：发明
国别省市：