專利名稱：一種利用粉煤灰制備輕質(zhì)泡沫多孔磚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用粉煤灰生產(chǎn)輕質(zhì)泡沫多孔磚的方法。
技術(shù)背景粉煤灰是火力發(fā)電廠排出的工業(yè)廢渣，其排放量隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而不斷增加。目前 ，我國(guó)粉煤灰年排放量近2.0億噸，而其利用率不足50%，不但占用大量土地，而且還對(duì)空氣 、地下水產(chǎn)生惡劣影響。粉煤灰是一種顆粒非常細(xì)并能在空氣中流動(dòng)的粉狀物質(zhì)，其主要成 分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣等。現(xiàn)有的處理方法是(1)用于生產(chǎn)免燒磚， 其產(chǎn)品抗風(fēng)化和抗腐蝕能力較差；(2)用于生產(chǎn)混凝土，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、粉煤灰摻量很低 ;(3)用于生產(chǎn)燒結(jié)磚，粉煤灰摻量在30% 70%之間，粉煤灰利用率較低。針對(duì)以上問題 ，本專利成功研制出一種以粉煤灰為主要原料，用常溫發(fā)泡和坯體燒結(jié)強(qiáng)化方法制備泡沫多 孔磚的技術(shù)，制備的泡沫多孔磚是一種整體充滿微小均勻細(xì)孔的材料，具有高強(qiáng)度、抗風(fēng)化 、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有保溫隔熱、吸聲隔音的特點(diǎn)，是一種綠色節(jié)能環(huán)保材料。該產(chǎn) 品符合目前建筑以框架結(jié)構(gòu)為主、非承重低容重墻體材料需求增加的發(fā)展趨勢(shì)，可以廣泛應(yīng) 用在框架結(jié)構(gòu)為主的建筑物墻體材料、裝飾材料以及隔熱保溫材料等領(lǐng)域，在吸附過濾和催 化劑載體等領(lǐng)域也具有潛在應(yīng)用價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種以粉煤灰為主要原料制備輕質(zhì)泡沫多孔磚的技術(shù)， 不但可以實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源化綜合利用，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，還可以制備性能優(yōu)異的新型節(jié)能保溫 材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是按一定比例將粉煤灰、活化劑和助熔劑混合、研磨成生料；取一 定量自制發(fā)泡劑，溶于水，機(jī)械攪拌獲得泡沫；將生料、泡沫與水混合攪拌形成漿料；將漿 料澆注成型并干燥固化；經(jīng)坯體強(qiáng)化得到泡沫多孔磚。制備時(shí)生料、漿料中粉煤灰、活化劑、助熔劑和發(fā)泡劑的種類及配方比例如下生料由 粉煤灰、活化劑和助熔劑混合制得，粉煤灰為火力發(fā)電廠燃煤工業(yè)廢棄物；活化劑為堿金屬 、堿土金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽，選取其中一種或兩種以上；助熔劑為硫酸鈉、碳酸 鈉、玻璃粉、硼砂、磷酸鈉，選取其中的一種或兩種以上。發(fā)泡劑由表面活性劑、穩(wěn)泡劑和水反應(yīng)制得，表面活性劑為吐溫類非離子表面活性劑(吐溫T， T = 20、 40、 60或80)、烷基 磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽，選取其中一種或兩種以上；穩(wěn)泡劑為明膠、松香、苯酚，選取其中 的一種或兩種以上。泡沫由發(fā)泡劑和水反應(yīng)制得。漿料由生料、泡沫和水機(jī)械攪拌制得。生 料中粉煤灰、活化劑與助熔劑的重量比為75 95: 2 20: 3 5;發(fā)泡劑中表面活性劑、穩(wěn) 泡劑與水的重量比例為1 5: 7 12: 45 70;制備發(fā)泡劑的溫度為30。C 8(TC;漿料 中生料、泡沫與水的重量比例為100: 10 15: 30 60。 具體的制備工藝流程如下步驟l:將粉煤灰與活化劑、助熔劑按比例混合，球磨后得到生料；步驟2:按比例取表面活性劑、穩(wěn)泡劑與水在反應(yīng)器中反應(yīng)制得發(fā)泡劑，溶于定量水中 機(jī)械打泡得到泡沫；步驟3:將生料、泡沫與水按比例機(jī)械攪拌混勻得到漿料；步驟4:將漿料澆注到模具中，陳化0.5 2天，50 10(TC下干燥0.5 2天，脫模得到坯體；步驟5:將坯體放入馬弗爐中按l l(TC/min的升溫速度加熱到1050士5(rC，保溫2 3小 時(shí)，自然降至室溫，得到粉煤灰泡沫多孔磚。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是，泡沫多孔磚是一種新型建筑材料，具有高強(qiáng)度、抗風(fēng)化、抗腐 蝕、保溫隔熱、吸聲保音等優(yōu)點(diǎn)，采用粉煤灰為原料生產(chǎn)，不僅降低燒結(jié)磚成本，取代粘土 磚，而且還實(shí)現(xiàn)了粉煤灰資源化，消除了因其堆放而帶來的大量環(huán)境問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增 長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的共同發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。整個(gè)制備過程沒有引進(jìn)有害雜 質(zhì)和產(chǎn)生廢棄物排放，屬于綠色環(huán)保性技術(shù)。本發(fā)明在制備成本、產(chǎn)品性能、工藝流程、環(huán) 境友好和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，原料易得，合成簡(jiǎn)便，設(shè)備要求低，產(chǎn)品性能高， 適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l取粉煤灰100g， NaOH3.4g，玻璃粉5g攪拌混合，研磨得到生料；取2. 5g十二烷基苯磺酸 鈉，8g明膠，50g水混合反應(yīng)得到發(fā)泡劑，溶于水中機(jī)械攪拌得到泡沫；往生料中加入40g水 ，攪拌打成漿料，加入13g泡沫充分?jǐn)嚢?；澆注成型，固?天，放入烘箱進(jìn)行干燥至恒重， 干燥溫度70 8(TC;進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度在1050士5(TC，保溫時(shí)間3h，即可以得到產(chǎn)品。經(jīng) 檢測(cè)產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度可達(dá)到6. 2MPa，表觀密度750士50kg/m3，滿足空心砌塊和材料的抗壓要求 ，且遠(yuǎn)小于其同等級(jí)抗壓強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的密度要求。
權(quán)利要求
1.一種利用粉煤灰制備輕質(zhì)泡沫多孔磚的方法，其特征在于制備時(shí)生料、漿料中粉煤灰、活化劑、助熔劑和發(fā)泡劑的種類及配方比例如下(1)生料由粉煤灰、活化劑和助熔劑混合制得，粉煤灰為火力發(fā)電廠燃煤工業(yè)廢棄物；活化劑為堿金屬、堿土金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽，選取其中一種或兩種以上；助熔劑為硫酸鈉、碳酸鈉、玻璃粉、硼砂、磷酸鈉，選取其中的一種或兩種以上；生料中粉煤灰、活化劑與助熔劑的重量比為75～95∶2～20∶3～5；(2)發(fā)泡劑由表面活性劑、穩(wěn)泡劑和水反應(yīng)制得，表面活性劑為吐溫類非離子表面活性劑(吐溫T＝20、40、60或80)、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽，選取其中一種或兩種以上；穩(wěn)泡劑為明膠、松香、苯酚，選取其中的一種或兩種以上；發(fā)泡劑中表面活性劑、穩(wěn)泡劑與水的重量比例為1～5∶7～12∶45～70，制備發(fā)泡劑的溫度為30℃～80℃；泡沫由發(fā)泡劑和水反應(yīng)制得；漿料由生料、泡沫和水機(jī)械攪拌制得，漿料中生料、泡沫與水的重量比例為100∶10～15∶30～60；具體的制備工藝流程如下步驟1將粉煤灰與活化劑、助熔劑按比例混合，球磨后得到生料；步驟2按比例取表面活性劑、穩(wěn)泡劑與水在反應(yīng)器中反應(yīng)制得發(fā)泡劑，溶于定量水中機(jī)械打泡得到泡沫；步驟3將生料、泡沫與水按比例機(jī)械攪拌混勻得到漿料；步驟4將漿料澆注到模具中，陳化0.5～2天，50～100℃下干燥0.5～2天，脫模得到坯體；步驟5將坯體放入馬弗爐中按1～10℃/min的升溫速度加熱到1050±50℃，保溫2～3小時(shí)，自然降至室溫，得到粉煤灰泡沫多孔磚。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以粉煤灰為主要原料制備輕質(zhì)泡沫多孔磚的方法，屬于新型建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是按一定比例將粉煤灰、活化劑和助熔劑混合、研磨成生料，再將生料與自制的泡沫加水混合攪拌形成漿料，將漿料澆注成型并干燥固化，經(jīng)坯體強(qiáng)化得到泡沫多孔磚。通過控制發(fā)泡過程，可以分別獲得開孔和閉孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了粉煤灰資源化綜合利用，提供了一種制備性能優(yōu)異的新型節(jié)能保溫材料的方法，且該多孔磚具有高強(qiáng)度、抗風(fēng)化、抗腐蝕、保溫隔熱、吸聲隔音等特點(diǎn)。本發(fā)明在原料成本、產(chǎn)品性能、工藝流程、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在建筑墻體材料、裝飾材料、吸附過濾和催化劑載體等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B38/00GK101550021SQ20091030219
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者葉俊偉, 寧桂玲, 源 林, 趙葉龍, 鹿曉斌 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)