一種黏土輕質磚及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種黏土輕質磚及其制備方法。其技術方案是：先以30~40wt%藍晶石或焦寶石、35~45wt%粉煤灰和15~35wt%塑性黏土為原料，外加所述原料35~55wt%成孔劑或2~4wt%聚苯乙烯球，再外加所述原料6~10wt%結合劑，混勻，造粒，干燥，120~300℃烘烤，制得黏土輕質骨料。然后以10~20wt%一級骨料、20~30wt%二級骨料、15~25wt%三級骨料、15~25wt%粉煤灰、10~20wt%藍晶石或焦寶石和10~20wt%塑性黏土為混合料，外加所述混合料40~60wt%成孔劑或2~4wt%聚苯乙烯球，再外加所述混合料5~15wt%的結合劑，混勻，成型，干燥，1200~1400℃保溫3~10h。本發明成本低和節能環保；其制品體積密度小、耐壓強度良好、燒后線變化率小和導熱系數低。
【專利說明】一種黏土輕質磚及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于輕質磚【技術領域】。特別涉及一種黏土輕質磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在能源匱乏的今天，節能降耗是國家日趨重視的議題，輕質隔熱材料的使用則是節能降耗的重要措施之一。以漂珠(粉煤灰中的灰分在高溫火焰中經過熔化、成球與冷凝過程而形成的玻璃質珠狀空心微珠)為主要原料制得的隔熱制品因其體積密度小、強度較高、導熱系數低在熱工工業生產中得到廣泛應用。然而從粉煤灰中分選出漂珠的難度大、效率低，導致了漂珠的產量小、價格比較昂貴，這不僅限制了漂珠制品的擴大生產與應用，也增加了企業的生產成本。故尋找一種產量大和價格較低的原料、并以該原料制得性能相似的制品來替代漂珠制品已引起科技人員的關注。
[0003]“利用鋁型材廠工業污泥研制輕質莫來石保溫耐火材料的方法”(CN1557762A)的專利技術，公開了一種以鋁型材廠工業污泥為主要原料制備輕質莫來石保溫耐火材料的方法，該方法在一定程度上實現了固體廢棄物的利用，但方法的不足體現在:1) 二次高溫燒成增加生產成本；2)制品的體積密度偏高；3)除造孔劑外的原料均為細粉。這會增加制品燒成過程的線收縮率，降低成品率。“一種輕質多孔隔熱耐火材料及其制備方法和應用”(CN101638324A)的專利技術，該技術以結合黏土、莫來石纖維、膨脹珍珠巖粉為主要原料制備輕質多孔隔熱耐火材料，但原料成本較高且莫來石纖維不易分散均勻。
【發明內容】
[0004]本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種生產成本低和節能環保的黏土輕質磚的制備方法。所制得的黏土輕質磚體積密度小、耐壓強度良好、燒后線變化率小和導熱系數低。
`[0005]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:先以3(T40wt%的藍晶石或焦寶石、35?45wt%的粉煤灰和15?35wt%的塑性黏土為原料，外加所述原料35?55wt%的成孔劑或2?4wt%的聚苯乙烯球，再外加所述原料6?10wt%的結合劑，混合均勻，造粒，干燥，然后在12(T300°C條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0006]將所制得的黏土輕質骨料按下述粒徑篩選分級:粒徑小于等于5mm且大于3mm為一級黏土輕質骨料；粒徑小于等于3_且大于Imm為二級黏土輕質骨料；粒徑小于等于1_且大于0.2mm為三級黏土輕質骨料。
[0007]先以l(T20wt%的一級黏土輕質骨料、20?30wt%的二級黏土輕質骨料、15?25wt%的三級黏土輕質骨料、15?25wt%的粉煤灰、l(T20wt%的藍晶石或焦寶石和l(T20wt%的塑性黏土為混合料，外加所述混合料40?60wt%的成孔劑或2?4wt%的聚苯乙烯球,再外加所述混合料5?15wt%的結合劑，混合均勻，成型，干燥，在120(Tl400°C條件下保溫3?10h，制得黏土輕質磚。
[0008]所述成型方式為半干法機壓成型或為半干法振動加壓成型。[0009]所述藍晶石和焦寶石的粒徑均小于150 μ m。
[0010]所述塑性黏土為軟質黏土或為膨潤土。
[0011]所述成孔劑為鋸末、糠、稻殼粉和閉孔膨脹珍珠巖中的一種；所述成孔劑的粒徑均小于3mm ο
[0012]所述聚苯乙烯球的粒徑小于2mm。
[0013]所述結合劑為磷酸、聚合氯化鋁、硅溶膠、水玻璃、紙漿廢液、羧甲基纖維素和糊精中的一種。
[0014]由于采用上述技術方案，本發明所用的主要原料為儲量大、價格低廉的黏土和固體廢棄物粉煤灰，不僅以低成本制備了黏土輕質磚，而且實現了固體廢棄物的利用，故生產成本低和節能環保。所制備的黏土輕質磚無需二次高溫燒成，降低了生產成本和能源消耗，實現了節能環保。所制備的黏土輕質磚的體積密度為0.49、.8g/cm3,耐壓強度為
2.5-8.5MPa，燒后線變化率為-1.0-3.0%，導熱系數為0.15-0.27w/ (m*k) (350°C )，很好地滿足了目前熱工工業生產要求。
[0015]因此，本發明具有生產成本低和節能環保的優點，所制備的黏土輕質磚體積密度小、耐壓強度良好、燒后線變化率小和導熱系數低。
【具體實施方式】
[0016]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制: 為避免重復，先將本【具體實施方式】所要涉及的技術參數統一描述如下，實施例中將不
贅述:
藍晶石和焦寶石粒徑均小于150um ;鋸末、糠、稻殼粉和閉孔膨脹珍珠巖的粒徑均小于3mm ;聚苯乙烯球粒徑小于2mm。
[0017]將所制得的黏土輕質骨料按下述粒徑篩選分級:粒徑小于等于5_且大于3_為一級黏土輕質骨料；粒徑小于等于3_且大于Imm為二級黏土輕質骨料；粒徑小于等于1_且大于0.2mm為三級·黏土輕質骨料。
[0018]實施例1
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以35-40wt%的藍晶石、40-45wt%的粉煤灰和15-25wt%的軟質黏土為原料，外加所述原料35-40wt%的閉孔膨脹珍珠巖和6-8wt%的磷酸，混合均勻，造粒，干燥，然后在120-l50°C條件下烘烤20-28h，制得黏土輕質骨料。
[0019]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、15-20wt%的粉煤灰、15-20wt%的藍晶石和l0-l5wt%的膨潤土為混合料，外加所述混合料40-45wt%的糠和5-10wt%的磷酸，混合均勻，半干法機壓成型，干燥，在1200-l250°C條件下保溫8-10h，制得黏土輕質磚。
[0020]本實施例1所制得制品的體積密度0.72、.8g/cm3,耐壓強度7.08.5MPa，燒后線變化率-1.0--1.5%，導熱系數 0.24-0.26w/ (m*k) (350°C )。
[0021]實施例2
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以35-40wt%的藍晶石、40-45wt%的粉煤灰和15-25wt%的膨潤土為原料，外加所述原料35-40wt%的稻殼粉和6-8wt%的聚合氯化鋁，混合均勻，造粒，干燥，然后在150-l80°C條件下烘烤20-28h，制得黏土輕質骨料。[0022]然后以l(T20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、15-20wt%的粉煤灰、15-20wt%的藍晶石和l(Tl5wt%的軟質黏土為混合料，外加所述混合料4(T45wt%的閉孔膨脹珍珠巖和5-10wt%的聚合氯化招,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在125(Tl30(TC條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0023]本實施例2所制得制品的體積密度0.73、.8g/cm3,耐壓強度6.7-8.0MPa，燒后線變化率-1.0--1.4%，導熱系數 0.24-0.27w/ (m*k) (350°C )。
[0024]實施例3
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以35-40wt%的焦寶石、4(T45wt%的粉煤灰和15-25wt%的軟質黏土為原料，外加所述原料4(T45wt%的鋸末和6-8wt%的硅溶膠，混合均勻，造粒，干燥，然后在18(T210°C條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0025]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、15-20wt%的粉煤灰、15-20wt%的焦寶石和l(Tl5wt%的軟質黏土為混合料，外加所述混合料45-50wt%的鋸末和5-10wt%的娃溶膠,混合均勻，半干法機壓成型，干燥，在130(Tl35(rC條件下保溫5-7h，制得黏土輕質磚。
[0026]本實施例3所制得制品的體積密度0.64、.71g/cm3,耐壓強度5.-6.5MPa，燒后線變化率-1.6--1. 9%，導熱系數 0.21 -0.25w/ (m.k) (350°C )。
[0027]實施例4
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的藍晶石、35-40wt%的粉煤灰和25-35wt%的膨潤土為原料，外加所述原料4(T45wt%的糠和6-8wt%的水玻璃，混合均勻，造粒，干燥，然后在21(T24(TC條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0028]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2(T25wt%的粉煤灰、l(Tl5wt%的藍晶石和l(Tl5wt%的膨潤土為混合料，外加所述混合料45-50wt%的糠和5-10wt%的水玻璃,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在135(Tl40(TC條件下保溫3飛h，制得黏土輕質磚。
[0029]本實施例4所制得制品的體積密度0.67、.75g/cm3,耐壓強度5.4-6.8MPa，燒后線變化率-1.2--1.7%，導熱系數 0.22-0.26w/ (m.k) (350°C )。
[0030]實施例5
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的焦寶石、35-40wt%的粉煤灰和25-35wt%的軟質黏土為原料，外加所述原料45-50wt%的鋸末和8-10wt%的紙漿廢液，混合均勻，造粒，干燥，然后在24(T270°C條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0031]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2(T25wt%的粉煤灰、l(Tl5wt%的焦寶石和15-20wt%的膨潤土為混合料，外加所述混合料5(T55wt%的鋸末和l(Tl5wt%的紙衆廢液,混合均勻，半干法機壓成型，干燥，在125(Tl30(TC條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0032]本實施例5所制得制品的體積密度0.59-0.66g/cm3,耐壓強度4.-5.3MPa，燒后線變化率-2.--2.5%，導熱系數 0.19-0.23w/ (m*k) (350 °C )。
[0033]實施例6
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的焦寶石、35-40wt%的粉煤灰和25-35wt%的膨潤土為原料，外加所述原料45-50wt%的糠和8-10wt%的羧甲基纖維素，混合均勻，造粒，干燥，然后在27０－30０°C條件下烘烤2０－28h，制得黏土輕質骨料。
[0034]然后以l(T20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2０－25wt%的粉煤灰、l０－l5wt%的焦寶石和15-20wt%的軟質黏土為混合料，外加所述混合料5(T55wt%的糠和l(Tl5wt%的羧甲基纖維素,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在130(Tl35(rC條件下保溫5-7h，制得黏土輕質磚。
[0035]本實施例6所制得制品的體積密度0.6－0.69g/cm3,耐壓強度4.3-5.6MPa，燒后線變化率-1.8--2.3%，導熱系數 0.21 -0.24w/ (m*k) (350°C )。
[0036]實施例7
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的藍晶石、35－40wt%的粉煤灰和25-35wt%的膨潤土為原料，外加所述原料5(T55wt%的稻殼粉和8-10wt%的糊精，混合均勻，造粒，干燥，然后在27(T30(TC條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0037]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2０－25wt%的粉煤灰、l０－l5wt%的藍晶石和15-20wt%的膨潤土為混合料，外加所述混合料3-4wt%的聚苯乙烯球和l(Tl5wt%的糊精,混合均勻，半干法機壓成型，干燥，在125(Tl30(TC條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0038]本實施例7所制得制品的體積密度0.49、.57g/cm3,耐壓強度2.5－3.9MPa，燒后線變化率-2.4--3.0%，導熱系數 0.15-0.18w/ (m*k) (350°C )。
[0039]實施例8
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的藍晶石、35－40wt%的粉煤灰和25-35wt%的軟質黏土為原料，外加所述原料5(T55wt%的糠和8-10wt%的水玻璃，混合均勻，造粒，干燥，然后在27(T30(TC條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0040]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2０－25wt%的粉煤灰、l０－l5wt%的藍晶石和15-20wt%的軟質黏土為混合料，外加所述混合料2-3wt%的聚苯乙烯球和l(Tl5wt%的娃溶膠,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在125(Tl30(TC條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0041]本實施例8所制得制品的體積密度0.54、.62g/cm3,耐壓強度2.8－4.2MPa，燒后線變化率-2.2--2.7%，導熱系數 0.19-0.23w/ (m*k) (350 °C )。
[0042]實施例9
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3(T35wt%的焦寶石、35－40wt%的粉煤灰和25-35wt%的軟質黏土為原料，外加所述原料3-4wt%的聚苯乙烯球和8-10wt%的水玻璃，混合均勻，造粒，干燥，然后在27(T30(TC條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0043]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2(T25wt%的粉煤灰、l(Tl5wt%的焦寶石和15-20wt%的膨潤土為混合料，外加所述混合料55-60wt%的鋸末和10-15wt%的紙衆廢液,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在125０－l30°C條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0044]本實施例9所制得制品的體積密度0.5－0.57g/cm3,耐壓強度2.5－3.8MPa，燒后線變化率-2.4--2.9%，導熱系數 0.15-0.17w/ (m*k) (350 °C )。
[0045]實施例10
一種黏土輕質磚及其制備方法。先以3０－35wt%的藍晶石、35－40wt%的粉煤灰和25-35wt%的膨潤土為原料,外加所述原料2-3wt%的聚苯乙烯球和8-10wt%的聚合氯化招，混合均勻，造粒，干燥，然后在27(T30(TC條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料。
[0046]然后以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、2(T25wt%的粉煤灰、l(Tl5wt%的藍晶石和15-20wt%的軟質黏土為混合料，外加所述混合料55-60wt%的稻殼粉和l(Tl5wt%的糊精,混合均勻，半干法振動加壓成型，干燥，在125(Tl30(TC條件下保溫7、h，制得黏土輕質磚。
[0047]本實施例10所制得制品的體積密度0.53-0.61g/cm3,耐壓強度2.7-4.0MPa，燒后線變化率-2.2--2.8%，導熱系數 0.16-0.19w/ (m*k) (350°C )。
[0048]本【具體實施方式】所用的主要原料為儲量大、價格低廉的黏土和固體廢棄物粉煤灰，不僅以低成本制備了黏土輕質磚，而且實現了固體廢棄物的利用，故生產成本低和節能環保。所制備的黏土輕質磚無需二次高溫燒成，降低了生產成本和能源消耗，實現了節能環保。所制備的黏土輕質磚的體積密度為0.49、.8g/cm3，耐壓強度為2.5-8.5MPa，燒后線變化率為-1.0--3.0%，導熱系數為0.15-0.27w/(m*k) (350°C )，很好地滿足了目前熱工工業生產要求。
[0049]因此，本【具體實施方式】具有生產成本低和節能環保的優點，所制備的黏土輕質磚體積密度小、耐壓強度良好、燒 后線變化率小和導熱系數低。
【權利要求】
1.一種黏土輕質磚的制備方法，其特征在于先以3(T40wt%的藍晶石或焦寶石、35-45wt%的粉煤灰和15-35wt%的塑性黏土為原料，外加所述原料35-55wt%的成孔劑或24wt%的聚苯乙烯球，再外加所述原料6-10wt%的結合劑，混合均勻，造粒，干燥，然后在12(T300°C條件下烘烤2(T28h，制得黏土輕質骨料； 將制得的黏土輕質骨料按下述粒徑篩選分級:粒徑小于等于5_且大于3_為一級黏土輕質骨料，粒徑小于等于3mm且大于Imm為二級黏土輕質骨料，粒徑小于等于Imm且大于0.2mm為三級黏土輕質骨料； 先以10-20wt%的一級黏土輕質骨料、20-30wt%的二級黏土輕質骨料、15-25wt%的三級黏土輕質骨料、15-25wt%的粉煤灰、l(T20wt%的藍晶石或焦寶石和l(T20wt%的塑性黏土為混合料，外加所述混合料4(T60wt%的成孔劑或2-4wt%的聚苯乙烯球,再外加所述混合料5-15wt%的結合劑，混合均勻，成型，干燥，在120(Tl400°C條件下保溫3-10h，制得黏土輕質磚。
2.根據權利要求1所述的黏土輕質磚的制備方法，其特征在于所述成型方式為半干法機壓成型或為半干法振動加壓成型。
3.根據權利要求1所述的黏土輕質骨磚的制備方法，其特征在于所述藍晶石和焦寶石的粒徑均小于150 μ m。
4.根據權利要求1所述的黏土輕質磚的制備方法，其特征在于所述塑性黏土為軟質黏土或為膨潤土。
5.根據權利要求1所述的黏土輕質磚的制備方法，其特征在于所述成孔劑為鋸末、糠、稻殼粉和閉孔膨脹珍珠巖中的一種；所述成孔劑的粒徑均小于3mm。
6.根據權利要求1所述的黏土輕質磚的制備方法，其特征在于所述聚苯乙烯球的粒徑小于2mm ο
7.根據權利要求1所述的 黏土輕質磚的制備方法，其特征在于所述結合劑為磷酸、聚合氯化鋁、硅溶膠、水玻璃、紙漿廢液、羧甲基纖維素和糊精中的一種。
8.一種黏土輕質磚，其特征在所述黏土輕質磚是根據權利要求廣7項中任一項所述黏土輕質磚的制備方法所制備的黏土輕質磚。
【文檔編號】C04B33/135GK103435332SQ201310399495
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】李遠兵, 向若飛, 李淑靜, 李亞偉, 桑紹柏 申請人:武漢科技大學