【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料和固体废弃物处理，具体涉及一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、泡沫微晶玻璃作为一种具有轻质、高强度、保温、吸声、防水、防火、耐腐蚀、绝缘、防静电这些优良性能的新型材料，已被广泛应用于机械工程领域、生物医学领域、电磁领域与建筑材料领域。其制备原料主要是废弃玻璃等，辅以发泡剂、稳泡剂、晶核剂等添加剂，在一定的热处理制度下经过脱水、熔化、发泡、结晶、退火等过程得到泡沫微晶玻璃成品。
2、现有制备泡沫微晶玻璃的工艺，例如公开号为cn105819695a的专利文献，其公开的泡沫微晶玻璃的制备方法，以氰化尾渣为原料，制备过程中加入炭黑、caco3、sic、caf2、tio2、zro2等添加剂，采用烧结法完成制备，但其制备过程中所加入添加剂份数高达15份，降低了废弃物的处理量同时又增大了产品制备成本。又如公开号为cn108640521a的专利文献，其公开的泡沫微晶玻璃的制备方法，采用赤泥制备泡沫微晶玻璃，制备过程除需要加入高达15％～25％的硼酸钠、淀粉等添加剂外，还须对赤泥进行碱活化处理，并且热处理时经过发泡、结晶、退火三步烧结过程，制备工艺复杂。此外，公开号为cn105948512b的专利文献，其公开的泡沫微晶玻璃的制备方法，以选钛尾矿为主要原料制备泡沫微晶玻璃，制备过程包括基础玻璃的烧结制备和泡沫微晶玻璃的发泡两步，制备出了抗压强度高而轻质的泡沫微晶玻璃，但其工艺较为复杂，同时大量添加剂的使用增大了制备成本，并使得其制备过程选钛尾矿的消耗量较少仅35份。
3、可以看出
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃及其制备方法，本专利技术以铜渣选尾渣、粉煤灰和废玻璃为原料，通过采用发泡结晶一步烧结法制备泡沫微晶玻璃，能够实现铜渣选尾渣、粉煤灰等固体废弃物的高值化利用，具有固体废弃物的用量相对较大，制备过程相对简单的特点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，以质量份数计，其原料包括：
4、铜渣选尾渣10～50份，粉煤灰10～30份，废玻璃40～60份，烧结助剂2～4份，发泡调节剂2～3份。
5、优选的，以质量百分数计，铜渣选尾渣中含有：3％～5％的al2o3，25％～35％的sio2，3％～5％的cao，45％～55％的fe2o3，1％～3％的zno，1％～3％的mgo，余量为不可避免的杂质。
6、优选的，以质量百分数计，废玻璃中含有：1％～3％的al2o3，65％～75％的sio2，5％～8％的cao，1％～3％的fe2o3，10％～15％的na2o，3％～5％的mgo，余量为不可避免的杂质。
7、优选的，以质量百分数计，粉煤灰中含有：35％～40％的al2o3，45％～55％的sio2，3％～5％的cao，2％～4％的fe2o3，3％～5％的c，余量为不可避免的杂质。
8、优选的，所述烧结助剂采用硼酸钙、二氧化锗、硼砂、萤石和氯化钠中的一种或几种的混合物。
9、优选的，发泡调节剂采用ceo2粉末。
10、优选的，所述自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的体积密度为1.09～1.58g/cm3，孔隙率为42％～54％，吸水率为2.6％～8.92％，抗压强度为8.92～19.35mpa，在500～6300hz范围内平均吸声系数为0.133～0.246，吸声峰值为0.2～0.562。
11、本专利技术如上所述的自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的制备方法，包括如下过程：
12、将铜渣选尾渣、粉煤灰、废玻璃、烧结助剂和发泡调节剂混匀，得到均匀的原料混合物；
13、将所述原料混合物干燥；
14、将干燥后的原料混合物压制成型，得到成型的坯体；
15、对所述坯体进行烧结，得泡沫微晶玻璃。
16、优选的，对所述坯体进行烧结的过程包括净化过程、结构重组过程、凝泡过程和强化过程，各过程如下：
17、净化过程：将坯体以3～5℃/min的升温速率加热至400～450℃，并保温20～40min；
18、结构重组过程：净化过程结束后，再以10～15℃/min的升温速率加热至1150～1170℃/min，并保温20～180min；
19、凝泡过程：结构重组过程结束后，再以25～45℃/min的降温速率冷却至600～650℃，并保温30～60min；
20、强化过程：凝泡过程结束后再随炉冷却。
21、优选的：铜渣选尾渣的粒度为200～250目；粉煤灰的粒度为200～250目；废玻璃的粒度为200～250目；烧结助剂的粒度为150～200目；发泡调节剂的粒度为150～200目。
22、本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术的自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃以铜渣选尾渣、粉煤灰和废玻璃为主要原料，加入烧结助剂能够以降低上述主要原料在烧结时的软化温度，加入发泡调节剂能够在烧结阶段抑制原料中所含的fe2o3的过度分解，防止发泡过度，确保最终产品的强度和稳定性；本专利技术中铜渣选尾渣、粉煤灰和废玻璃的总质量份数占比达90％以上，因此使得固体废弃物(即铜渣选尾渣、粉煤灰和废玻璃)的用量相对减少，并大大降低了材料制备成本。本专利技术自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃体积密度为1.09～1.58g/cm3，孔隙率为42～54％，吸水率为2.6～8.92％，抗压强度为8.92～19.35mpa，在500～6300hz范围内平均吸声系数为0.133～0.246，吸声峰值为0.2～0.562，性能良好，可广泛应用于建筑材料吸声领域。
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1.一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：
2.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，铜渣选尾渣中含有：3％～5％的Al2O3，25％～35％的SiO2，3％～5％的CaO，45％～55％的Fe2O3，1％～3％的ZnO，1％～3％的MgO，余量为不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，废玻璃中含有：1％～3％的Al2O3，65％～75％的SiO2，5％～8％的CaO，1％～3％的Fe2O3，10％～15％的Na2O，3％～5％的MgO，余量为不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，粉煤灰中含有：35％～40％的Al2O3，45％～55％的SiO2，3％～5％的CaO，2％～4％的Fe2O3，3％～5％的C，余量为不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，所述烧结助剂采用硼酸钙、二氧化锗、硼砂、
6.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，发泡调节剂采用CeO2粉末。
7.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，所述自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的体积密度为1.09～1.58g/cm3，孔隙率为42％～54％，吸水率为2.6％～8.92％，抗压强度为8.92～19.35MPa，在500～6300Hz范围内平均吸声系数为0.133～0.246，吸声峰值为0.2～0.562。
8.权利要求1-7任意一项所述的自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下过程：
9.权利要求8所述的自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的制备方法，其特征在于，对所述坯体进行烧结的过程包括净化过程、结构重组过程、凝泡过程和强化过程，各过程如下：
10.权利要求8所述的自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃的制备方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：
2.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，铜渣选尾渣中含有：3％～5％的al2o3，25％～35％的sio2，3％～5％的cao，45％～55％的fe2o3，1％～3％的zno，1％～3％的mgo，余量为不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，废玻璃中含有：1％～3％的al2o3，65％～75％的sio2，5％～8％的cao，1％～3％的fe2o3，10％～15％的na2o，3％～5％的mgo，余量为不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸声的泡沫微晶玻璃，其特征在于，以质量百分数计，粉煤灰中含有：35％～40％的al2o3，45％～55％的sio2，3％～5％的cao，2％～4％的fe2o3，3％～5％的c，余量为不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种自发泡可吸...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁李斯，崔忠宜，张立兴，陈进，张竺月，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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