超輕質材料制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種超輕質材料制備方法，包括以下步驟：以含水率0%的材料計，按重量份取：污泥20~50份、鋼渣10~20份、黏土30~60份；將污泥加入土壤改良劑進行預處理，對鋼渣、黏土分別進行無害化預處理；將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入復合發泡劑，然后送入陽光房中晾曬，直至含水率為10~15%；將前述材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為1000~1200°C，直至半干蜂窩狀材料的含水率不高于2%形成干性蜂窩狀材料；定型處理。本發明的優點是：能夠制備出具有較好防火、保溫特性，且強度較高的發泡材料。
【專利說明】
超輕質材料制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及廢物利用技術領域，尤其是涉及一種超輕質材料制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著工業的高速發展，產生了越來越多的固體廢棄物。比如:礦渣、污泥等。這些物 質被人們定性為廢棄物。然而，礦渣和污泥如果經過合理處理，完全能夠再次利用。誠如是， 則不僅能夠節省資源，更降低了這些物質對環境造成的污染。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種超輕質材料制備方法，它具有能夠制備出具有較好防 火、保溫特性，且強度較高的發泡材料的特點。
[0004] 本發明所采用的技術方案是： 超輕質材料制備方法，所述方法包括以下步驟： 1) 以含水率0%的材料計，按重量份取:污泥20~50份、鋼渣10~20份、黏土 30~60份； 2) 將污泥加入土壤改良劑進行預處理，使其含水率不高于40%，另外，對鋼渣、黏土分別 進行無害化預處理； 3) 常溫下，將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入污泥、鋼渣、黏土總重量1 ~3%的無機的復合發泡劑，使混合在一起的污泥、鋼渣、黏土充分發泡，然后送入陽光房中晾 曬，直至含水率為10~15%，得到半干蜂窩狀材料； 4) 將半干蜂窩狀材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道 窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為1000~1200°C，直至半干蜂窩狀材料的含水率不高于2% 形成干性蜂窩狀材料，其中，高溫隧道窯產生的煙氣、水蒸氣作為熱源返還到烘干道中； 5) 將干性蜂窩狀材料從隧道窯的烘干道中取出，放入保溫隧道窯的保溫道，保溫道的 溫度為300~500° C，且保溫2~3h，進行定型處理，最終得到超輕質發泡材料成品。
[0005] 所述步驟1)中，按重量份取:污泥30份、鋼渣16份、黏土45份。
[0006] 所述步驟2)中，對鋼渣、黏土分別進行無害化預處理的方法為:在鋼渣、粘土中加 入總重量10%的土壤改良劑，放入攪拌器中充分混合，土壤改良劑形成細小的晶格，將鋼渣、 粘土中的有毒有害物質進行固化、包含使其不能釋放出來。
[0007] 所述步驟2)中，所采用的土壤改良劑為:鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽復合而成的無極礦物質， 其中，以重量百分比計:鎂占50%~60%，鈣的無機礦物占12%~15%，粘土礦物占5%~10%，其余為 活性氧化鋁。
[0008] 所述步驟3)中，所采用的復合發泡劑為:按重量份取碳酸鈣30~50份、碳酸鎂50~60 份，兩種物質混合之后放入馬弗爐，在溫度1200°C條件下，碾磨至粒度不大于80目，然后晾 干而制成。
[0009] 本發明所具有的優點是:能夠制備出具有較好防火、保溫特性，且強度較高的發泡 材料。本發明的超輕質材料制備方法將污泥、鋼渣、黏土進行燒制得到超輕質新型發泡材 料，該發泡材料具有防火、保溫，強度高等特點。由于較好的解決了降低污泥和鋼渣中的有 害物質以及降低污泥含水率等問題，使該發泡材料能夠應用于建筑行業，是一種經濟實用 的建材。
【具體實施方式】
[0010] 實施例1 制備土壤改良劑。
[0011]該土壤改良劑為鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽復合而成的無極礦物質。其中，以重量百分比計， 鎂占50%，鈣的無機礦物占12%，粘土礦物占5%，活性氧化鋁33%。
[0012] 具體的制備方法為：取鎂鹽50kg、鈣的無機礦物12kg、黏土礦物5kg、活性氧化鋁 33kg，充分混合放入馬弗爐中在500°C高溫下烘干，使其孔徑在120um左右。取出冷卻充分碾 磨，最終形成土壤改良劑1。
[0013] 實施例2 制備土壤改良劑。
[0014] 該土壤改良劑為鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽復合而成的無極礦物質。其中，以重量百分比計， 鎂占55%，鈣的無機礦物占13%，粘土礦物占8%，活性氧化鋁24%。
[0015] 具體的制備方法為：取鎂鹽55kg、鈣的無機礦物13kg、黏土礦物8kg、活性氧化鋁 24kg，充分混合放入馬弗爐中在500°C高溫下烘干，使其孔徑在120um左右。取出冷卻充分碾 磨。最終形成土壤改良劑2。
[0016] 實施例3 制備土壤改良劑。
[0017] 該土壤改良劑為鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽復合而成的無極礦物質。其中，以重量百分比計， 鎂占60%，鈣的無機礦物占15%，粘土礦物占10%，活性氧化鋁15%。
[0018] 具體的制備方法為：取鎂鹽60kg、鈣的無機礦物15kg、黏土礦物10kg、活性氧化鋁 15kg充分混合放入馬弗爐中在500°C高溫下烘干，使其孔徑在120um左右。取出冷卻充分碾 磨。最終，形成土壤改良劑3。
[0019] 實施例4 制備復合發泡劑。
[0020] 制備方法為：取碳酸鈣30kg、碳酸鎂50kg，兩種物質混合之后放入馬弗爐，在溫度 1200°C條件下，碾磨至粒度80目，然后晾干而制成復合發泡劑1。
[0021] 實施例5 制備復合發泡劑。
[0022]制備方法為：取碳酸鈣50kg、碳酸鎂55kg，兩種物質混合之后放入馬弗爐，在溫度 1200°C條件下，碾磨至粒度100目，然后晾干而制成復合發泡劑2。
[0023] 實施例6 制備復合發泡劑。
[0024]制備方法為：取碳酸鈣40kg、碳酸鎂60kg，兩種物質混合之后放入馬弗爐，在溫度 1200°C條件下，碾磨至粒度120目，然后晾干而制成復合發泡劑3。
[0025] 實施例7 超輕質材料制備方法，所述方法包括以下步驟： 1) 以含水率0%的材料計，按重量份取:污泥20kg、鋼渣10kg、黏土 30kg; 2) 將污泥加入土壤改良劑進行預處理，使其含水率不高于40%。另外，對鋼渣、黏土分別 進行無害化預處理。即，在鋼渣、粘土中各自加入其總重量10%的土壤改良劑，放入攪拌器中 充分混合，土壤改良劑形成細小的晶格，將鋼渣、粘土中的有毒有害物質進行固化、包含使 其不能釋放出來。此處應用了重金屬固化原理。
[0026] 3)常溫下，將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入污泥、鋼渣、黏土總 重量1%的無機的復合發泡劑，使混合在一起的污泥、鋼渣、黏土充分發泡，然后送入陽光房 中晾曬，直至含水率為10%，得到半干蜂窩狀材料； 4) 將半干蜂窩狀材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道 窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為l〇〇〇°C，直至半干蜂窩狀材料的含水率為2%形成干性 蜂窩狀材料。其中，高溫隧道窯產生的煙氣、水蒸氣作為熱源返還到烘干道中； 5) 將干性蜂窩狀材料從隧道窯的烘干道中取出，放入保溫隧道窯的保溫道，保溫道的 溫度為300° C，且保溫2h，進行定型處理，最終得到超輕質發泡材料成品1。
[0027] 其中，土壤改良劑采用實施例1所制的土壤改良劑1，復合發泡劑采用實施例1所制 的復合發泡劑1。
[0028] 實施例8 超輕質材料制備方法，所述方法包括以下步驟： 1) 以含水率〇%的材料計，按重量份取:污泥30kg、鋼渣16kg、黏土 45kg; 2) 將污泥加入土壤改良劑進行預處理，使其含水率不高于40%。另外，對鋼渣、黏土分別 進行無害化預處理。即，在鋼渣、粘土中各自加入其總重量10%的土壤改良劑，放入攪拌器中 充分混合，土壤改良劑形成細小的晶格，將鋼渣、粘土中的有毒有害物質進行固化、包含使 其不能釋放出來。此處應用了重金屬固化原理。
[0029] 3)常溫下，將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入污泥、鋼渣、黏土總 重量2%的無機的復合發泡劑，使混合在一起的污泥、鋼渣、黏土充分發泡，然后送入陽光房 中晾曬，直至含水率為12%，得到半干蜂窩狀材料； 4) 將半干蜂窩狀材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道 窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為1100° C，直至半干蜂窩狀材料的含水率為2%形成干性 蜂窩狀材料。其中，高溫隧道窯產生的煙氣、水蒸氣作為熱源返還到烘干道中； 5) 將干性蜂窩狀材料從隧道窯的烘干道中取出，放入保溫隧道窯的保溫道，保溫道的 溫度為400° C，且保溫2.5h，進行定型處理，最終得到超輕質發泡材料成品2。
[0030] 其中，土壤改良劑采用實施例2所制的土壤改良劑2，復合發泡劑采用實施例2所制 的復合發泡劑2。
[0031] 實施例9 超輕質材料制備方法，所述方法包括以下步驟： 1) 以含水率〇%的材料計，按重量份取:污泥50kg、鋼渣20kg、黏土 60kg; 2) 將污泥加入土壤改良劑進行預處理，使其含水率不高于40%。另外，對鋼渣、黏土分別 進行無害化預處理。即，在鋼渣、粘土中各自加入其總重量10%的土壤改良劑，放入攪拌器中 充分混合，土壤改良劑形成細小的晶格，將鋼渣、粘土中的有毒有害物質進行固化、包含使 其不能釋放出來。此處應用了重金屬固化原理。
[0032] 3)常溫下，將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入污泥、鋼渣、黏土總 重量3%的無機的復合發泡劑，使混合在一起的污泥、鋼渣、黏土充分發泡，然后送入陽光房 中晾曬，直至含水率為15%，得到半干蜂窩狀材料； 4) 將半干蜂窩狀材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道 窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為1200°C，直至半干蜂窩狀材料的含水率為2%形成干性 蜂窩狀材料。其中，高溫隧道窯產生的煙氣、水蒸氣作為熱源返還到烘干道中； 5) 將干性蜂窩狀材料從隧道窯的烘干道中取出，放入保溫隧道窯的保溫道，保溫道的 溫度為500° C，且保溫3h，進行定型處理，最終得到超輕質發泡材料成品3。
[0033]其中，土壤改良劑采用實施例3所制的土壤改良劑3，復合發泡劑采用實施例3所制 的復合發泡劑3。
[0034]效果例 對前述實施例7至9所制備的超輕質發泡材料成品的性能進行測試，測試標準采用重力 法測定體積密度，穩態法測導熱系數，壓力法測定抗壓、抗折強度。
[0035] 結果見表1。
[0036] 從表1可以看出，采用本發明的超輕質發泡材料成品所制備的成品相對于水泥、石 灰等(常用的那些材質）在體積密度上平均低10%，在常溫導熱系數上平均高50%，在常溫抗 壓強度上平均高1〇〇%，在常溫抗折強度上平均高200%，說明成品具有防火、保溫、強度高等 特點，且有害物質較少，含水率較低，是一種經濟適用的建材。
[0037] 表1:
以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 超輕質材料制備方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟： 1) 以含水率0%的材料計，按重量份取:污泥20~50份、鋼渣10~20份、黏土 30~60份； 2) 將污泥加入土壤改良劑進行預處理，使其含水率不高于40%，另外，對鋼渣、黏土分別 進行無害化預處理； 3) 常溫下，將預處理后的污泥、鋼渣、黏土混合攪拌，同時加入污泥、鋼渣、黏土總重量1 ~3%的無機的復合發泡劑，使混合在一起的污泥、鋼渣、黏土充分發泡，然后送入陽光房中晾 曬，直至含水率為10~15%，得到半干蜂窩狀材料； 4) 將半干蜂窩狀材料送入烘干道進行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高溫隧道 窯的烘干道中，該烘干道內的溫度為1000~1200°C，直至半干蜂窩狀材料的含水率不高于2% 形成干性蜂窩狀材料，其中，高溫隧道窯產生的煙氣、水蒸氣作為熱源返還到烘干道中； 5) 將干性蜂窩狀材料從隧道窯的烘干道中取出，放入保溫隧道窯的保溫道，保溫道的 溫度為300~500° C，且保溫2~3h，進行定型處理，最終得到超輕質發泡材料成品。2. 根據權利要求1所述的超輕質材料制備方法，其特征在于:所述步驟1)中，按重量份 取:污泥30份、鋼渣16份、黏土 45份。3. 根據權利要求1所述的超輕質材料制備方法，其特征在于:所述步驟2)中，對鋼渣、黏 土分別進行無害化預處理的方法為:在鋼渣、粘土中加入總重量10%的土壤改良劑，放入攪 拌器中充分混合，土壤改良劑形成細小的晶格，將鋼渣、粘土中的有毒有害物質進行固化、 包含使其不能釋放出來。4. 根據權利要求1所述的超輕質材料制備方法，其特征在于:所述步驟2)中，所采用的 土壤改良劑為:鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽復合而成的無極礦物質，其中，以重量百分比計:鎂占50%~ 60%，鈣的無機礦物占12%~15%，粘土礦物占5%~10%，其余為活性氧化鋁。5. 根據權利要求1所述的超輕質材料制備方法，其特征在于:所述步驟3)中，所采用的 復合發泡劑為：按重量份取碳酸鈣30~50份、碳酸鎂50~60份，兩種物質混合之后放入馬弗 爐，在溫度1200°C條件下，碾磨至粒度不大于80目，然后晾干而制成。
【文檔編號】C04B38/02GK106045562SQ201610386995
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】吉國青
【申請人】鹽城琛丹低碳技術研究院有限公司