CN103396157A - 以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料及其生产工艺,从而可以代替传统的墙体材料、保温材料。本发明建筑材料以铁尾矿为主要原料,通知配置石英、方解石、纯碱、硼砂、氧化铝和发泡剂,其生产工艺中原料的球磨时间为10h左右、细度达到300目,烧制时选用辊道窑、烧成周期6h左右、烧成温度1030℃左右。本发明建筑材料的开发成功是建筑墙体材料的一次技术革命,将大幅降低建筑墙体成本,减小建筑工人劳动强度,减轻建筑物总体重量,降低建筑物基础荷重,同时还能实现建筑物轻量化、保温、隔音、防潮等目的,符合当前绿色、环保、无污染和节能的现代建筑要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,具体是一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料。
背景技术
据住建部统计资料,我国现有约420亿平米的建筑中,95%以上的建筑墙体结构材料均采用传统的高能耗、高导热率的墙体材料,为达到保温节能要求,建筑物都须附加外保温隔热层。而目前外墙保温普遍采用有机材料或无机复合材料为主,这些材料大体存在防火、毒害性、耐久性、防水等问题。如有机材料主要有聚苯板、聚氨酯板、酚醛保温板等,这些有机保温材料属B级,不耐高温,易燃烧,而且在燃烧时释放大量的热量,同时产生大量有毒有害气体,不仅会加速大火蔓延、而且容易造成被困人员及救援人员的伤亡;无机复合材料主要有岩棉板、玻璃棉板等,这些无机复合保温材料则存在粉尘和细小纤维,既污染空气又易滋生细菌,早已成为危害人们健康的隐患,而且耐久性、防水性不佳。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题,而提供一种新型的墙体建筑材料来代替传统的墙体材料、保温材料,具体是一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料。本发明材料在拥有众多建筑材料性能优点的基础之上,能实现建筑物轻量化,能直接使用在建筑物内墙、外墙、屏风上,不仅使装饰、保温、防火融为一体,而且大幅降低装修成本,减小建筑物重量,节约能源,使用范围大,具有远大的前景。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿50-55份、石英30-35份、方解石4-7份、纯碱1-3份、硼砂2-4份、氧化铝1-3份、发泡剂3-5份。
进一步地,所述的各组份原料的优选重量分数为:
铁尾矿50份、石英35份、方解石5份、纯碱3份、硼砂2份、氧化铝2份、发泡剂3份。
本发明的原料配方是经过大量反复的试验得出的,该配方很好的解决了在以铁尾矿为原料制备泡沫陶瓷筑材料时遇到的诸多困难,如:1)铁尾矿中铁含量高,严重影响泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料生产中的发泡;2)配合料中比重偏大;3)配合料研磨的细度,烧成的温度要求苛刻,控制难度大;4)发泡不均匀等等。
本发明以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置5-6h(即:将球磨好的原料在池中放置5-6h);
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为0.5-1mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1000-1050℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结5-7h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割,切割余下的边角料可以再次回收利用;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
本发明建筑材料是一种以陶瓷工艺生产的多孔高强微晶化硅酸盐材料,具有强度高、重量轻、导热系数小的特点,可以被广泛应用于各种建筑内外墙上。该建筑材料具有如下优点:1)原料来源广泛:我国矿区众多,存在有大量固体废弃物,其中常见的铁尾矿即可作为本发明建筑材料的主要原料,可大量消耗铁尾矿而变废为宝;2)不燃烧:本发明建筑材料不燃烧(不燃A级),使用温度可达1000℃,不产生任何有毒有害气体,属绿色环保产品;3)保温性能好:本发明建筑材料的导热系数可达0.065w/m.k,本身不易被外界其他因素影响,保温隔热性能长期稳定;4)质轻强度高:本发明建筑材料比重小:150~400公斤/M3,强度高:抗压强度达到10Mpa、抗折强度4Mpa,是一种理想的具有自承重的保温、防火建筑材料;5)抗冻融性好:本发明建筑材料具有优异的抗冻融性,最佳的尺寸稳定性,可以保证在任何恶劣的居住环境下,建筑物不会开裂和漏水;6)与墙体材料结合性好:本发明建筑材料的热膨胀系数与其他墙体建筑材料十分接近,因而与这些材料粘结牢靠,膨胀一致,不会产生开裂;7)吸水性低:本发明建筑材料是由相互封闭的空气球体堆砌而成,吸水率仅为0.5-0.8%,完全不渗透水汽,可以保证建筑物长期维持优异的保温性能和使用寿命;8)耐腐蚀:本发明建筑材料具有良好的化学稳定性,对酸、碱有极强的耐腐蚀能力,可较好的保护建筑,延长建筑的使用寿命;9)长寿性:本发明建筑材料属无机微晶高分子材料,性能稳定,不会老化,与建筑物同寿;10)可回收:本发明建筑材料在生产的过程中的一些边角余料、废品等均可回收再利用,重新制成产品,在生产中没有废料产生,达到了节约成本、节能减排的目的。
本发明建筑材料的主要技术性能指标与传统墙体材料、保温材料比较如表1所示:
表1
从表中可以看出,本发明建筑材料的各项技术性能指标均优于传统墙体材料、保温材料的技术性能指标。
综上所述,本发明建筑材料的开发成功将是建筑墙体材料的一次技术革命,将大幅降低建筑墙体成本,减小建筑工人劳动强度,减轻建筑物总体重量,降低建筑物基础荷重,同时还能实现建筑物轻量化、保温、隔音、防潮等目的,符合当前绿色、环保、无污染和节能的现代建筑要求。
附图说明
图1为本发明以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1:每份为10kg
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿50份、石英35份、方解石5份、纯碱3份、硼砂2份、氧化铝2份、发泡剂3份。
上述以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置5h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为1mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1030℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结6h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
实施例2:每份为1kg
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿48份、石英33份、方解石7份、纯碱2份、硼砂3份、氧化铝1份、发泡剂4份。
上述以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置6h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为0.8mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1010℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结7h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
实施例3:每份为1公斤
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿52份、石英30份、方解石6份、纯碱1份、硼砂2份、氧化铝1份、发泡剂3份。
上述以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置5h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为1mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1050℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结5h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
实施例4:每份为1g
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿53份、石英34份、方解石5份、纯碱3份、硼砂4份、氧化铝2份、发泡剂5份。
上述以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置5.5h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为0.5mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1000℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结6.5h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
实施例5:每份为10kg
一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿49份、石英31份、方解石4份、纯碱2份、硼砂3份、氧化铝3份、发泡剂4份。
上述以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
2)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置6h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为0.9mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1030℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结5.5h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
14)包装出厂:经检验合格的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料包装出厂。
Claims (3)
1.一种以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,其特征在于,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿50-55份、石英30-35份、方解石4-7份、纯碱1-3份、硼砂2-4份、氧化铝1-3份、发泡剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料,其特征在于,由下列重量份数的原料制成:铁尾矿50份、石英35份、方解石5份、纯碱3份、硼砂2份、氧化铝2份、发泡剂3份。
3.根据权利要求1或2所述的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
1)称重配料:将各原料按其重量份分别称重;
3)预混:将配好的各原料充分混合;
3)球磨:将混合充分的原料放入球磨机中进行球磨;
4)细度检验:原料被球磨成300目以上的为合格并进入到下一步工序,不到300目的返回球磨机中继续球磨;
5)浆池沉腐:将球磨好的原料置于浆池中放置5-6h;
6)干燥造粒:将浆池中放置过的原料粉末输入喷雾塔进行干燥造粒,造成大小为0.5-1mm大小的颗粒;
7)料仓储存:将造粒好的原料置于料仓内备用;
8)铺料:取料仓内的原料铺设于磨具中;
9)辊道窑烧结:将铺设好原料的模具放入辊道窑内进行烧结;
10)炉温控制:辊道窑的烧结温度为1000-1050℃;
11)出窑卸窑:原料在辊道窑内烧结5-7h后出窑卸窑,即制备得到了以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料;
12)切割:将制备好的以铁尾矿为主要原料的泡沫陶瓷轻质墙体建筑材料按要求尺寸进行切割;
13)质量检验:质量合格的进入下一步工序,不合格的回收再利用;
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20131120 |
|
C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |