專利名稱：超輕量、多孔性、無雜質制造物及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種廢棄物處理再生技術，尤其是超輕量、多孔性、無雜質制造物及其制造方法。
由于當今社會高科技的發展，會引起重金屬與有害物質的產生，破壞環境，加速公害。原有的廢棄物處理過程主要是靠化學反應和燒卻過程產生的物理反應，但其方法耗電量大，不太經濟，并且燒卻引起的大氣污染會誘發第二次公害，物理反應的燒卻雖然是經濟一點，但用地面積大，受限制，易造成地下水的污染，第二次的公在是不可避免的，因而以上方法是不宜長期使用的處理方法。為此，人們提出了多種獨特的廢棄物產品再利用的方案。如韓國第90-21251號專利發明用于土建、基礎材料行業廢棄物的安全處理和再利用。其過程是用高壓沖力、物理壓縮、形成高密度凝固體，然后將形成物裝在水泥箱密封。但上述的原有的高密度凝固體的再利用的廢棄物，只能在土建和基礎材料方面應用。
韓國第95-5128號發明的專利，根據產業廢棄物中氣孔較多的特點。它將造紙廠排出的碎紙質、工廠或發電等地方燃燒后排出的灰塵、木材堆積場剩余的樹皮、建筑工程完工后或廢舊冰箱丟棄后產生的泡沫塑料、廢膠和廢舊模型等，破碎成3-15mm再凝固，處理其表面的塑膠或除水后，用聚氨酯發泡混合，可生產出壓縮板、隔熱板、減震材料、人造木材或發泡體。
韓國第96-11337號專利，把各種無雜質、沉淀土、土石、火石、長石等發泡性無機化合物按一定成份混合后在1050-1350℃溫度范圍內燒至發泡，接著使板體的表面冷卻至100℃，制造成質輕的板體，該固體型的板體彈性良好，但再利用性難度大，該產品用途范圍從土建基礎材料到天花、內外裝飾材料、瓷器等各種建筑材料上。在上述方法中，加溫越高，該物質燒成耐火性、輕量性、強度、隔熱性的性能越好，再利用的范圍也提高。但其溫度局限在1350℃以下的原因是化工藥品、發泡體遇高溫，會降低其發泡效果。一般來講，對于基本的化工藥品、發泡體，要發揮其效能，其溫度應達到800℃，因而上述的原來的在1050-1350℃范圍內獲得大量質輕板體，是很難的問題。又因原來的化工藥品、發泡體對人體有害，難以防火災、價格高、作業難，因此其再利用范圍受到限制。在上述溫度范圍內，其廢棄物各有各的不同。要使廢棄物在一定的用途范圍內，再擴大用途范圍方面的技術問題受到局限。
因而，本發明是為了解決上述問題。本發明的目的是使再利用的產品(廢棄物)多樣化，所造產品為多功能性，其具高強度、耐火、輕量、隔熱、吸音、脫水、防震、保溫、耐用等特點，該超輕量、多孔性、無雜質的制造物可應用在許多行業中。
為了達到上述目的，本發明把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網后混合。按原料總量的2-7％加入金剛石添加劑后再混合，混合后的產品用450-1200噸的壓力沖壓成形，加壓所形成的產品在1000-1300℃溫度的燒成爐內燒成，形成多功能性、超輕量、無雜質產品，其特征是強度大，對人體無害。
本發明包括如下的制作過程過程I原料的粉碎過程本發明使用的原料為大理石、瓷器、有機廢棄物、建筑廢棄物、火力發電廢棄物、燃燒廢棄等，除此之外，還有黃土、磚石、硅石、火石、硅土等。
上述的原料因其大小體積不規則，應用一般的粉碎機粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網。如本發明的制造物當成輕量小石子使用時，因不需要美觀，無必要精致粉碎。
過程II粉碎原料的混合，添加劑的投入過程從上述過程I中所得的多種原料中，選擇其再利用用途的原料，用適當的比率來混合。混合時，添加劑加入量一般是投入總量的2-7％。混合是利用一般的混合器，使添加劑的加入比較均勻。上述的添加劑因為金剛石是化工藥品，與發泡劑藥品相比，無害、無雜質，具有只能在高溫中熔化的特性。上述的添加劑與后述的燒成過程的產品相比，能使產品氣孔較多，產品重量輕化。
如在投入2％添加劑的情況下，除了所投入的添加劑和后述燒成過程的溫度高的情況下有些輕微的反應外，一般是無反應的，反之，投入7％的添加劑攪拌的情況下，最后的產品不會是固體而變成液體。根據所需的再利用用途的不同，如沒有很好地混合就減少添加劑的量，加溫后速燒即可。
一般來講，如果是廢棄物中SiO2成分較多上述原料就多放，石灰成分較多就少放。
過程III沖力加壓，成形過程把在上述過程II中得到的加入添加劑等的混合物，放入成形用架里，用加壓成形沖壓器，在450-120噸高壓下加壓成形。
根據所需制品需要的不同，成形加壓也不同，成形時的壓力是隨所需再利用產品用途的不同，強度也不同。如需用在建筑材料的高強度的材料用高壓成形，隔熱材料等之類的強度不大的產品用低壓成形。
過程IV燒成過程緊接上述過程III，把成形的產品，在1000-1300℃的爐內燒5-10小時，最后制造成所需產品。低溫時燒成時間較長，高溫時燒成時間較短。如果超過10小時，就會恢復到燒成前的狀態，燒成的溫度越高，氣孔就會越大，因而輕量性、隔熱性雖好，但強度略為弱一點。燒成過程中的體積與原材料相比，變大1-5倍。只有在溫度超過1300℃時，如同添加劑的量7％時出現的結果一樣，整個體積會變小。即調整燒溫度和添加劑投入量的比率，決定造成物氣孔的數量、氣孔的大小，輕量性、隔熱性，成為所需的再利用產品。
由于燒成過程的最小溫度為1000℃，因而對人體內有害的物質全部因高溫而化掉，所制造出的完成品對人體無害，并有強的耐火性。
同樣，本制品制作方法與原有的方法不同，現用高溫、高壓來完成它是因為本發明主要是以金剛石制成產品，在高溫、高壓下充分發揮其發泡功能的原因。即原有的原材料的再利用受一定局限范圍，是因為材料中所含的物質及其物質的特性，以及再利用中不必要的物質及含有的特性，仍就留在其中。
但是，本發明是因為在高溫、高壓中形成，其材料中含有的物質之間的結合變化成超輕量、多功能特性的制品，對人體無害。除了上述共同特性，可以適當調整投入的添加劑及燒成溫度，在一定范圍內能使我們所需的再利用產品略為有些變化，也就是說產品的結果是多樣化的。于是，因為有了這種添加劑擴大了原有的再利用產品原料的范圍和用途。
通過以下實例來更詳細說明本發明的過程，但本實例并不是此發明的限定范圍，在此范圍內根據當事人要求，也可使其通常化。
實施例一把黃土和高嶺土各自粉碎至能通過20目/英寸的篩網，其比例為6∶4(黃土∶高嶺土)，再把總量的5％為基準的金剛石一起放入，均勻混合。把混合物放進成形板里，然后用有壓成形沖壓器，以1100噸的高壓加壓成形。上述加壓成形的制品通過滑輪移到燒成爐里，再用1000℃溫度，經過6小時燒成即完成。
如同上述產品是通過調整壓力、添加劑比率、燒成時間來確定強度，用于建筑材料的超輕量、多孔性、無雜質的板材。
實施例二把大理石粉碎至能通過10目/英寸的篩網，按總量的7％投入金剛石，均勻混合。上述混合物放入成形板后，用在壓成形沖壓器，以500噸的壓力，加壓成形。把成形物通過滑輪移動，然后用1200℃、9小時完成燒成。以上所述，制品是通過調整壓力、添加劑投入比率、燒成時間、溫度來完成出超輕量、多孔性的產品，用在隔熱材料、隔音材料和吸音材料上。
實施例三把沙子粉碎至能通過10目/英寸的篩網，按其總量的7％投入金剛石并混合好。把混合物放進成形板后，用有壓成形沖壓器，以1200噸的高壓，加壓成形，并把成形品通過滑輪移動后，用1300℃高溫，完成8小時燒成工程。
如同所述，以上制品是通過調整壓力，投入主要比率，燒成溫度，燒成時間來生產出超輕量、無棄質的產品，使其具有耐火性，并使用在耐火性材料上。
上述實施例制造出的實驗產品的結果如下形態超輕量、多孔性，孔大小0.1-4mm。
強度沖擊密度高，在超高溫下完全消除。壓縮強度大。
耐火性本發明的制造物是在高溫(例如1250℃)下，形成的氣孔，耐火性強，能在高溫下維持。
輕量性制造物內部氣孔0.1-4mm，其重量為沙子的1/10。
隔熱性由于制造物內部氣孔潛在的保溫性強，可防止熱損耗，防止熱傳導。
吸音率、隔音率多孔性，其孔分布均勻，但孔大小不規則，因而造成表面不規則。從而難反射傳進來的聲音，具有吸音、隔音效果。
經濟性由于是輕量產品，在減少重量、節約能量方面，比較經濟。
上述實施例的制造物的物理性質和實驗化學成份的結果，圖表如下
從上述結果看本發明的制造物，其氣孔大小不規則，氣孔的分布具有一定形狀，多孔性、超輕量、無雜質、對人體無害，硬度較強。
如上所述，本發明具有超輕量、多孔性、無雜質特點，制造物的制作方法是把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網，混合好后在電機粉碎過程中所得粉碎料。同時投入金剛石試添加劑，其量為總粉碎物總量的2-7％，混合好所得物，然后在此過程中的所得物用450-1200噸的壓力，沖壓成形。然后再將成形物在燒成爐內以1000-1300℃溫度燒成的過程，其整個過程包含幾個過程，要比原有的再利用技術，再利用原料種類多樣化，其原料易購，其再利用過程因已有氣孔的形成，不需再用干燥過程等，整個過程簡單，對人體無害。更進一步講，與原有的制造物用途相比較，有以下的較好的效果。
本發明的超超量、多孔性、無雜質。主要用途可舉以下例。
1、因超輕量、壓縮強度大。可代替磚，墻材，等輕量水泥制品，使用在輕量瀝青、石子，輕量壓縮板，防裂用的瀝青等水泥制產品上。
2、因壓縮強度大，投入少量的添加劑，調低燒成溫度，使氣孔變小，再磨其制造物表面，使用在建筑等外裝材料上。
3、因多孔性，其大小為無規則性，具有輕量隔音作用，多用于隔音材料。
4、由于在1000℃以上的高溫下完成的產品，具有耐火性等作用，多用于耐火性材料。
5、氣孔較多的原因，使具有氣孔的制造物的體積大，不易傳導熱，用于保溫等可代替發泡塑料制品。
6、由于多孔性，受到相當大的壓力時具有防震作用，用于防震材料或隔音吸水材料。
7、多孔性，在大海洋上，可當作微生物的安息處。
8、原有的牛仔褲的脫色材料，是用火山碎石做材料，但價高，遇水易沉，低強度，本發明制造物低價、強度高，可使用于脫色材料。
9、超輕量、比重小，可多于浮力材。
除了上述的多樣的再利用用途之外，本制造物使用后的廢棄物不會成為二次廢棄物，可重新反復使用，并同水泥混合使用，不會成為廢棄物，對環境具有保護作用。
權利要求
1.一種超輕量、多孔性、無雜質制造物的制作方法，其特征在于先把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網，混合其粉碎過程所得的原料，同時按原料總量的2-7％投入金剛石添加劑，混合后的產品用450-1200噸的壓力沖壓成形，然后將成形物在燒成爐內以1000-1300℃的溫度燒成完成品。
2.根據權利要求1所述一種超輕量、多孔性、無雜質制造物的制作方法，其特征在于所述燒成過程經過5-10小時完成。
3.一種超輕量、多孔性、無雜質制造物，其特征在于該制造物由以下方法制成，先把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網，混合其粉碎過程所得的原料，同時按原料總量的2-7％投入金剛石添加劑，混合后的產品用450-1200噸的壓力沖壓成形，然后將成形物在燒成爐內以1000-1300℃的溫度燒成完成品。
全文摘要
本發明公開了一種超輕量、多孔性、無雜質制造物及其制作方法。即先把原料粉碎至能通過10－120目/英寸的篩網,投入該原料總量2－7%的金剛石試劑后混合,對所得物用450－1200噸的壓力沖壓成形,然后將成形物在燒成爐內以1000－1300℃的溫度燒成。該方法所得產品硬度強,對人無害,且材料來源廣泛,生產過程簡單,有利于環保。可用做水泥制品、裝璜材料、吸音材料、隔音材料、耐火材料、泡沫塑料的代替品。也可用作吸水材料、脫色材料及飄浮材料等。
文檔編號B09B3/00GK1382534SQ01117469
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月26日 優先權日2001年4月26日
發明者李世麟 申請人:李世麟