專利名稱：一種利用磷渣制備的無機保溫輕集料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用磷渣制備的無機保溫輕集料及制備方法，屬于無機保溫輕集
料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前用于建筑節(jié)能墻體的保溫材料主要分為有機保溫材料和無機保溫材料。
有機保溫材料是以聚苯顆?；蛘呔郾桨鍨橹饕牧?，其優(yōu)點是保溫性能好，缺點 是易燃、耐久性差，使用時間短；在使用過程中防火性能差，易失火，存在較大的安全隱患。
無機保溫材料是以?；⒅樽鬏p質(zhì)骨料的保溫材料，玻化微珠作為建筑保溫材料 可以彌補用聚苯顆粒和普通膨脹珍珠巖作輕質(zhì)骨料的其它傳統(tǒng)保溫材料中諸多缺陷和不 足，可以克服膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積收失率大、產(chǎn)品后期保溫性能降 低和易空鼓開裂等不足之處，同時又彌補了聚苯顆粒有機材料易燃、防火性能差、高溫產(chǎn)生 有害氣體和耐老化性耐候性低等缺陷。 目前使用的無機保溫材料?；⒅橹饕遣捎没鹕綆r礦石為主要原料，制作方法 通常是將開采后所得的火山巖礦石進(jìn)行破碎、篩分后，高溫瞬時燃燒膨脹玻化而成。所制得 的?；⒅闊o機保溫材料具有質(zhì)輕、隔熱防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小、理化性能穩(wěn)定 等優(yōu)良特性。所用的火山巖礦石包括膨脹珍珠巖、黑耀巖、松脂巖，主要產(chǎn)于山西靈丘、河南 信陽、江西南昌、內(nèi)蒙古赤峰等地，由于該礦石資源分布的地區(qū)比較少，資源比較缺乏，相應(yīng) 地限制了玻化微珠無機保溫材料的推廣使用范圍。因此現(xiàn)有的生產(chǎn)無機保溫材料的生產(chǎn)方 法還是不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不需要火山巖礦石為原料而采用工業(yè)固體廢棄物磷渣 為原料制備的無機保溫輕集料及制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的一種利用磷渣制備的無機保溫輕集料是采用磷
渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑為原料制備而成，各原料按重量份計算分別為磷渣
40 60份、硅質(zhì)原料10 15份、熔劑15 35份、發(fā)泡劑5 20份、粘結(jié)劑2 8份。 上述硅質(zhì)原料為硅砂、河砂或黃磷生產(chǎn)企業(yè)的硅石下腳料。 上述熔劑為廢玻璃或長石類原料。 上述發(fā)泡劑為石灰石、原煤、碳屑或焦炭原料。 上述粘結(jié)劑為膨潤土或粘土類無機粘結(jié)劑。
本發(fā)明的一種利用磷渣制備無機保溫輕集料的方法為在采用磷渣、硅質(zhì)原料、熔
劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑為原料制備無機保溫輕集料時，按以下步驟進(jìn)行制備 第一步原料制備 將磷渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑、粘結(jié)劑烘干，然后按權(quán)利要求1所述的重量份配 比配料，送入球磨機內(nèi)粉磨，粉磨細(xì)度為O. 08咖方孔篩篩余8 12%，然后將粉磨后的物料
3進(jìn)行均化得到合格物料；
第二步成球 將第一步制備得到的合格物料按傳統(tǒng)的造粒、成球生產(chǎn)工藝制作成粒狀或球狀物 料； 第三步膨脹?；?將第二步得到的粒狀或球狀物料送入煅燒設(shè)備中進(jìn)行膨脹?；幚?，從而使物料 經(jīng)膨脹玻化、冷卻后，得到表面玻化封閉、呈不規(guī)則球狀、并且內(nèi)部為多孔空腔結(jié)構(gòu)的顆粒 狀無機保溫輕集料。 上述膨脹?；瘻囟戎贫葹槲锪先霠t溫度700 800°C ，然后快速升溫至膨脹?；?的最高溫度1080 1125t:，升溫時間8 12min，保溫時間8 12min ;然后將膨脹?；?的物料進(jìn)行快速風(fēng)冷，即可得到無機保溫輕集料。
上述的無機保溫輕集料為?；⒅?、輕質(zhì)陶砂或陶粒。 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明不需要火山巖礦石為原料而利用現(xiàn)有的工業(yè)廢 棄物磷渣即可生產(chǎn)出合格的無機保溫輕集料。本發(fā)明所使用的磷渣是采用電爐法生產(chǎn)黃磷 時排放的經(jīng)水淬處理成粒后的工業(yè)固體廢棄物，是以鈣黃長石(cyvs)、硅酸二鈣(GS)、假 硅灰石(a-CS)為主要晶相的玻璃體，主要成分為Si(^、Ca0、Al203等化合物。我國磷礦資 源豐富，是世界上主要的黃磷生產(chǎn)國和出口國，每生產(chǎn)1噸磷排放9 10噸磷渣，磷渣的排放 和堆積帶來的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。本發(fā)明利用工業(yè)固體廢棄物磷渣制備無機保溫輕集 料，既彌補了沒有天然火山巖礦石地區(qū)使用?；⒅檩p集料作保溫材料的應(yīng)用范圍，又?jǐn)U 大了工業(yè)固體廢棄物磷渣的綜合利用范圍。 本發(fā)明與現(xiàn)有的以天然火山巖礦石生產(chǎn)無機輕集料?；⒅榈姆椒ㄏ啾?，本發(fā)明 利用磷渣制備無機保溫輕集料，采用磷渣為主要材料，選擇其它適宜的硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā) 泡劑、粘結(jié)劑等輔助原料進(jìn)行配料，并采用適宜的技術(shù)方案和生產(chǎn)方法制備無機保溫輕集 料的方法，所選擇的原料80%以上為工業(yè)固體廢棄物，擴大了無機保溫輕集料生產(chǎn)原料的
范圍，既解決了沒有天然火山巖礦石地區(qū)使用玻化微珠輕集料作保溫材料的應(yīng)用范圍，又 擴大了工業(yè)固體廢棄物磷渣等的綜合利用范圍；并且利用磷渣等工業(yè)固體廢棄物開發(fā)出了 新型高附加值產(chǎn)品，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排的相關(guān)政策要求，具有良好的開發(fā)前景。而且 采用本發(fā)明生產(chǎn)的無機保溫輕集料還具有防火性能和保溫性能良好、使用時間長等優(yōu)點， 特別適合于作為建筑節(jié)能墻體的保溫材料使用。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 實施例1 :將磷渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑、粘結(jié)劑烘干后按以下重量份配比進(jìn)行 配料(干基)磷渣40份、作為硅質(zhì)原料的硅砂10份、作為熔劑的廢玻璃25份、作為發(fā)泡劑 的原煤和石灰石各10份、作為粘結(jié)劑的膨潤土5份；將以上配合料送入球磨機內(nèi)粉磨，粉磨 細(xì)度為O. 08mm方孔篩篩余8 12% ;然后加水?dāng)嚢?、造粒、成球，其粒度?. 5 10mm ;再 將造粒成球的物料送入溫度為750°C的高溫煅燒設(shè)備中(煅燒設(shè)備可采用傳統(tǒng)的煅燒爐)， 然后將爐溫快速升溫至108(TC，升溫時間10min，保溫時間10min，物料高溫瞬時燃燒膨脹 ?；螅M(jìn)行快速風(fēng)冷卻即可得到無機保溫輕集料。
實施例2 :按重量份配比進(jìn)行配料(干基)磷渣50份、作為硅質(zhì)原料的硅砂10 份、作為熔劑的廢玻璃20份、作為發(fā)泡劑的原煤10份和石灰石5份、作為粘結(jié)劑的膨潤土 5 份；將以上配合料烘干后送入球磨機內(nèi)粉磨，粉磨細(xì)度為0. 08mm方孔篩篩余8 12% ;然 后加水?dāng)嚢琛⒃炝！⒊汕?，其粒度?. 5 10mm ;再將造粒成球的物料送入溫度為75(TC的高 溫煅燒設(shè)備中(煅燒設(shè)備可采用傳統(tǒng)的煅燒爐)，然后將爐溫快速升溫至1 IO(TC ，升溫時間 10min，保溫時間10min，物料高溫瞬時燃燒膨脹?；螅M(jìn)行快速風(fēng)冷卻即可得到無機保溫 輕集料。
實施例2 :按重量份配比進(jìn)行配料(干基)磷渣60份、作為硅質(zhì)原料的硅砂10 份、作為熔劑的廢玻璃10份、作為發(fā)泡劑的原煤15份、作為粘結(jié)劑的膨潤土 5份；將以上配 合料烘干后送入球磨機內(nèi)粉磨，粉磨細(xì)度為0. 08mm方孔篩篩余8 12% ;然后加水?dāng)嚢琛?造粒、成球，其粒度為1. 5 10mm ;再將造粒成球的物料送入溫度為75(TC的高溫煅燒設(shè)備 中(煅燒設(shè)備可采用傳統(tǒng)的煅燒爐)，然后將爐溫快速升溫至112(TC，升溫時間10min，保溫 時間10min，物料高溫瞬時燃燒膨脹玻化后，進(jìn)行快速風(fēng)冷卻即可得到無機保溫輕集料。
按照上述實施例所制備得到的無機保溫輕集料的性能如下
堆積密度100 420kg/m3 ;
筒壓強度150kPa ;
導(dǎo)熱系數(shù)《0. 06W/ (m. k); 體積吸水率《45%;
體積漂浮率> 60 % 。
權(quán)利要求
一種利用磷渣制備的無機保溫輕集料，其特征在于該無機保溫輕集料采用磷渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑為原料制備而成，各原料按重量份計算分別為磷渣40～60份、硅質(zhì)原料10～15份、熔劑15～35份、發(fā)泡劑5～20份、粘結(jié)劑2～8份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷渣制備的無機保溫輕集料，其特征在于硅質(zhì)原料為 硅砂、河砂或黃磷生產(chǎn)企業(yè)的硅石下腳料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷渣制備的無機保溫輕集料，其特征在于熔劑為廢玻 璃或長石類原料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷渣制備的無機保溫輕集料，其特征在于發(fā)泡劑為石灰石、原煤、碳屑或焦炭原料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷渣制備的無機保溫輕集料，其特征在于粘結(jié)劑為膨潤土或粘土類無機粘結(jié)劑。
6. —種利用磷渣制備無機保溫輕集料的方法，其特征在于采用磷渣、硅質(zhì)原料、熔 劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑為原料制備無機保溫輕集料時，按以下步驟進(jìn)行制備第一步原料制備將磷渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑、粘結(jié)劑烘干，然后按權(quán)利要求1所述的重量份配比配料，送入球磨機內(nèi)粉磨，粉磨細(xì)度為O. 08mm方孔篩篩余8 12X，然后將粉磨后的物料進(jìn)行均化得到合格物料； 第二步成球?qū)⒌谝徊街苽涞玫降暮细裎锪习磦鹘y(tǒng)的造粒、成球生產(chǎn)工藝制作成粒狀或球狀物料； 第三步膨脹?；瘜⒌诙降玫降牧罨蚯驙钗锪纤腿腱褵O(shè)備中進(jìn)行膨脹?；幚?，從而使物料經(jīng)膨 脹?；?、冷卻后，得到表面?；忾]、呈不規(guī)則球狀、并且內(nèi)部為多孔空腔結(jié)構(gòu)的顆粒狀無 機保溫輕集料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用磷渣制備無機保溫輕集料的方法，其特征在于膨脹?；瘻囟戎贫葹槲锪先霠t溫度700 80(TC，然后快速升溫至膨脹玻化的最高溫度1080 1125t:，升溫時間8 12min，保溫時間8 12min ;然后將膨脹?；蟮奈锪线M(jìn)行快速風(fēng) 冷，即可得到無機保溫輕集料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的利用磷渣制備無機保溫輕集料的方法，其特征在于所 述的無機保溫輕集料為?；⒅?、輕質(zhì)陶砂或陶粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用磷渣制備的無機保溫輕集料及制備方法，該無機保溫輕集料采用磷渣、硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑為原料制備而成，各原料按重量份計算分別為磷渣40～60份、硅質(zhì)原料10～15份、熔劑15～35份、發(fā)泡劑5～20份、粘結(jié)劑2～8份。本發(fā)明采用磷渣為主要材料，選擇其它適宜的硅質(zhì)原料、熔劑、發(fā)泡劑、粘結(jié)劑等輔助原料來生產(chǎn)無機保溫輕集料，所選擇的原料80％以上為工業(yè)固體廢棄物，既解決了沒有天然火山巖礦石地區(qū)使用?；⒅檩p集料作保溫材料的應(yīng)用范圍，又?jǐn)U大了工業(yè)固體廢棄物磷渣等的綜合利用范圍；其產(chǎn)品具有防火和保溫性能良好、使用時間長等優(yōu)點，特別適合于作為建筑節(jié)能墻體保溫材料使用。
文檔編號C04B18/04GK101774776SQ20101030092
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者彭能華, 賀勇, 陳彥翠 申請人:貴州省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計院