CN101948285A - 一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，包括以下重量份数的原料：废瓷粉35-70，其它硅酸质原料0-35，石灰质原料35-55，增强纤维0-15，波特兰水泥0-10；其中，其它硅酸质原料为石英粉、硅藻土、云母中的一种或多种。本发明的有益效果：以废陶瓷粉逐步取代用于生产硅酸钙材料的原料中的原生性硅酸质原料，节省成本、环保；质量稳定；本发明生产的硅酸钙材料可以作为加气块、硅酸钙板使用，也可以作为外墙砖使用，还可以作为多孔载体材料使用。

Description

一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料及其制备方法。

背景技术

硅钙板是硅酸钙材料的主要品种，最早用于高温炉保温隔热。如“为了提高立窑熟料产质量，便于生料配煤和降低熟料烧成煤耗，必须加强立窑窑体保温。通常的做法是，采用内保温法，耐火层、保温层总厚度应≥650mm，靠近窑壁处应加≥60mm的硅钙板或硅酸铝纤维毡”。硅酸钙板是国际上通用的高档吊顶墙体材料，在发达日本、美国、西欧、东南亚等地区是常用的建筑板材。在我国，以JC/T564-2000规定了其名称为硅酸钙板。硅酸钙板被引进中国生产虽不足15年时间，但以优良的性能得到市场的广泛认同。

一般制造硅酸钙板的原料，主要是包含固体成分约30-45重量%的石灰质原料（例如：石灰、水泥等）、约30-45重量%的硅酸质原料（例如：石英粉、硅藻土等原生性天然硅酸质原料），以及约5-15重量%的增强纤维（例如：纸浆纤维、玻璃纤维等，用以增强结构）与10-20重量%的其它混合原料。 将上述原料组成与水掺混形成浆料，再以型箱成型后送入蒸压釜进行处理，即可获得硅酸钙板。

上述硅酸质原料多是来自于原生性的天然砂石，但天然砂石若被过度开采将会破坏地形、地貌，严重影响水土保持及生态平衡；另外，基于资源逐渐枯竭的现实，已经有法令禁止开采，这样就使得合格级的硅酸质原料不易得到。因此，相关业界急需要寻找硅酸质原料的替代品；特别是，若该硅酸质原料能由一废弃物来提供，则除了可达到使废弃物再生利用的环保目的意外，也可以降低生产成本。

废陶瓷往往不被回收利用，工厂也只是作为瘠性料来使用很少的一部分。但是废陶瓷粉中二氧化硅含量很高，建筑陶瓷中约含有65%的二氧化硅，可以作为生产硅酸钙材料的硅酸质原料。厂家一般都希望将这些废瓷充分利用，降低生产成本，减少废物污染。但是，由于废瓷粉基本没有可塑性，加入废瓷粉的陶瓷材料塑性会变差，不易成型，烧成温度也较高，只能少量用于作为陶瓷的填充料，用量一般在20％以下，因此，目前仍有大量的废旧陶瓷被遗弃，严重污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服大量的废旧陶瓷被遗弃导致严重污染环境的不足。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，包括以下重量份数的原料：废瓷粉35-70，其它硅酸质原料0-35，石灰质原料35-55，增强纤维0-15，波特兰水泥0-10；其中，所述的其它硅酸质原料为石英粉、硅藻土、云母中的一种或多种；所述的废瓷粉包括以下重量份数的原料：二氧化硅50-75，三氧化二铝10-30、氧化钙2-5、氧化镁2-5、氧化钾1-5、氧化钠1-5，五氧化二磷0-3。所述的废瓷粉从陶瓷生产工艺中直接获得或将破损、不合格的废陶瓷进行破碎、球磨制粉而得。

一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料的制备方法，包括以下步骤：

1）废瓷粉的制备：直接从陶瓷生产工艺中获得或将破损、不合格的废陶瓷进行破碎、球磨制粉而得；

2）配料：首先按照以下重量份数的原料进行称量：废瓷粉35-70，其它硅酸质原料0-35，石灰质原料35-55，增强纤维0-15，波特兰水泥0-10；然后将称量所得组合物加水混合制备成含水率5-15%（重量百分比）的粉料，或者将称量所得组合物加入75-85重量份数的水在搅拌罐中搅拌混合制备成浓度15-25 %的均匀料浆；

3）成型：首先将上述含水率5-15%（重量百分比）的粉料压制成型，或者将上述浓度15-25 %的料浆通过抄浆法处理成型，然后对成型的组合物经横纵切割；

4）水热高温高压蒸养：将上述切割后的组合物在温度为160-200℃，压力为0.5-2MPa的条件下进行水热高温高压蒸养4-16小时，得到以托贝莫来石为主晶相的硅酸钙材料半成品；

5）加工、检测入库：首先对上述半成品进行烘干，烘干温度为80-160℃，时间4-16小时，然后将经检验厚度、外观、含水质量合格的半成品，再转入砂光、磨边、倒角工序进行处理，最后经力学性能检验合格后，垛堆入仓。

本发明的有益效果：以废陶瓷粉逐步取代用于生产硅酸钙材料的原料中的原生性硅酸质原料，节省成本、环保；质量稳定；本发明生产的硅酸钙材料可以作为加气块、硅酸钙板使用，也可以作为外墙砖使用，还可以作为多孔载体材料使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例所述的一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，包括以下重量（千克）的原料：废瓷粉60，石灰质原料（生石灰）31，波特兰水泥9，其中所述的废瓷粉的化学组成为：

IL   SiO₂   Al₂O₃   Fe₂O₃  TiO₂   CaO   MgO   K₂O   Na₂O

2.43  41.64  10.73   0.38   0.07   0.68    1.21   1.31   1.55

所述的硅酸钙材料的制备方法，包括以下步骤：

1）废瓷粉的制备：直接从陶瓷生产工艺中获得；

2）配料：首先按照以下重量（千克）的原料进行称量：废瓷粉60，石灰质原料（生石灰）31，波特兰水泥9；然后将称量所得组合物加水混合制备成含水率15%（重量百分比）的粉料；

3）成型：首先将上述含水率5-15%（重量百分比）的粉料压制成型，然后对成型的组合物经横纵切割成规定尺寸；

4）水热高温高压蒸养：将上述切割后的组合物在温度为200℃，压力为2MPa的条件下进行水热高温高压蒸养4小时，得到以托贝莫来石为主晶相的硅酸钙材料半成品；

5）加工、检测入库：首先对上述半成品进行烘干，烘干温度为80℃，时间4-16小时，然后将经检验厚度、外观、含水质量合格的半成品，再转入砂光、磨边、倒角工序进行处理，最后经力学性能检验合格后，得到密度为1.72 g/cm³的硅酸钙材料，并垛堆入仓。

实施例2

本实施例所述的一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，包括以下重量（千克）的原料：废瓷粉65，石灰质原料（生石灰）35，其中所述的废瓷粉的化学组成为：

IL   SiO₂   Al₂O₃   Fe₂O₃  TiO₂   CaO   MgO   K₂O   Na₂O

2.64  45.11  11.62   0.40   0.08    0.74   1.31   1.43    1.67

本实施例所述的硅酸钙材料的制备方法同实施例1，得到密度为1.25 g/cm³的硅酸钙材料，并垛堆入仓。

实施例3

本实施例所述的一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，包括以下重量（千克）的原料：废瓷粉35，其它硅酸质原料5，石灰质原料55，增强纤维5。

本实施例所述的硅酸钙材料的制备方法同实施例1。

废瓷粉来源为各种建筑陶瓷、日用瓷、卫生陶瓷等硅酸盐制品的废料。废瓷粉即可在陶瓷抛光等工艺直接得到，也可以经过将陶瓷破碎、球磨加工而得。其它硅酸质原料为硅石、硅砂、石英含有率高的岩石、石英粉、硅藻土、云母等二氧化硅含量高的硅酸质原料中的一种或几种的组合。

Claims (3)

1.一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料，其特征在于，其包括以下重量份数的原料：废瓷粉35-70，其它硅酸质原料0-35，石灰质原料35-55，增强纤维0-15，波特兰水泥0-10；其中，所述其它硅酸质原料为石英粉、硅藻土、云母中的一种或多种；所述的废瓷粉包括以下重量份数的原料：二氧化硅50-75，三氧化二铝10-30、氧化钙2-5、氧化镁2-5、氧化钾1-5、氧化钠1-5，五氧化二磷0-3。

2.根据权利要求1所述的硅酸钙材料，其特征在于：所述的废瓷粉从陶瓷生产工艺中直接获得或将破损、不合格的废陶瓷进行破碎、球磨制粉而得。

3.一种利用废瓷粉制得的硅酸钙材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1）废瓷粉的制备：直接从陶瓷生产工艺中获得或将破损、不合格的废陶瓷进行破碎、球磨制粉而得；

2）配料：首先按照以下重量份数的原料进行称量：废瓷粉35-70，其它硅酸质原料0-35，石灰质原料35-55，增强纤维0-15，波特兰水泥0-10；然后将称量所得组合物加水混合制备成含水率5-15%的粉料，或者将称量所得组合物加入75-85重量份数的水在搅拌罐中搅拌混合制备成浓度15-25 %的均匀料浆；

3）成型：首先将上述含水率5-15%的粉料压制成型，或者将上述浓度15-25 %的料浆通过抄浆法处理成型，然后对成型的组合物经横纵切割；

4）水热高温高压蒸养：将上述切割后的组合物在温度为160-200℃，压力为0.5-2MPa的条件下进行水热高温高压蒸养4-16小时，得到以托贝莫来石为主晶相的硅酸钙材料半成品；

5）加工、检测入库：首先对上述半成品进行烘干，烘干温度为80-160℃，时间4-16小时，然后将经检验厚度、外观、含水质量合格的半成品，再转入砂光、磨边、倒角工序进行处理，最后经力学性能检验合格后，垛堆入仓。