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一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法

  • 专利名称
    一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法
  • 发明者
    李明照, 张耀斌, 梁一然, 梁晓波, 王国卫, 毛嘉
  • 公开日
    2014年9月24日
  • 申请日期
    2014年6月19日
  • 优先权日
    2014年6月19日
  • 申请人
    太原理工大学
  • 文档编号
    C03C11/00GK104058590SQ201410274584
  • 关键字
  • 权利要求
    1. 一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法,其特征在于使用的化学物质材料为镁还原 渣、碎玻璃、碳酸钙、硼砂、六偏磷酸钠、洁净水,其准备用量如下以克、毫升为计量单位 镁还原渣Ca055. 34%、Si0228 . 2%、Mg09. 41%、Fe2035. 52%、Α12031· 53%,90g± lg 碎玻璃Si0268. 84%、Na209. 18%、Ca07. 6%、Α12036· 32%、Κ205· 14%、Mg02. 41%、Fe2030. 51%, 174g±lg 碳酸?丐CaC03,15g± lg 硼砂 Na2B407*10H20,12g±lg 六偏磷酸钠Na6018P6,9g±lg 洁净水H20,4000mL±50mL 制备方法如下 (1) 预处理镁还原渣 ① 研磨、过筛,将镁还原渣90g±lg置于研磨机内进行研磨,然后用200目筛网进行过 筛,研磨、过筛反复进行,研磨后使镁还原渣成细粉,粉体颗粒直径< 0. 074mm ; ② 干燥,将研磨、过筛后的镁还原渣置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温 度100°C,干燥时间60min ; (2) 预处理碎玻璃 ① 清洗,将碎玻璃174g± lg置于清洗槽内,然后用洁净水1000mL进行清洗,清洗重复 进行3次; ② 干燥,将清洗后的碎玻璃置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温度l〇〇°C, 干燥时间60min ; f破碎,将干燥后的碎玻璃置于破碎机内进行破碎,然后置于研磨机内进行研磨,用 200目筛网过筛,研磨、过筛反复进行,研磨后碎玻璃成细粉,粉体颗粒直径< 0. 074_ ; ?研磨后将碎玻璃细粉置于干燥箱中保存,干燥箱中温度保持在l〇〇°C ; (3) 配料,混合 3}将预处理后的镁还原渔90g±lg、碎玻璃174g±lg、碳酸|丐15g±lg、硼砂12g±lg、 六偏磷酸钠9g±lg,加入混合搅拌器内; S开启搅拌器,进行搅拌,搅拌器转数50r/min,搅拌时间30min ;搅拌后成混合细粉; (4) 微波炉烧制泡沫玻璃 泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的,是在加热、发泡、稳定、退火过程中完成 的; (I将混合细粉置于石英容器中,然后置于微波加热炉内,并密闭; 2+开启微波加热炉的微波加热发生器,按预热、发泡、稳定、退火的顺序进行温度控 制 预热将微波加热发生器的加热温度控制在500°C ±2°C,并在此温度恒温保温 20min ; 发泡将加热温度升至100(TC ±2°C,并在此温度恒温保温60min ; 稳定将加热温度降到600°C ±2°C,并在此温度恒温保温60min ; 退火关闭微波加热发生器,停止加热,使烧结体冷却至25°C,烧结体在冷却过程中完 成了退火,退火后的烧结体即为泡沫玻璃; (5)检测、分析、表征 对制备的泡沫玻璃的形貌、色泽、化学成分、物相组成、体积密度、气孔率、化学物理性 能、力学性能进行检测、分析、表征; 用X射线衍射仪进行物相组成分析; 用万能测试仪进行物理性能、力学性能分析; 结论泡沫玻璃为灰色泡沫状,泡沫内孔径为0. 1?3 mm,孔隙率为68%,体积密度为 472g · mnT3,抗压强度为5. 7MPa,抗折强度为3. 2MPa2.根据权利要求1所述的一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法,其特征在于泡沫玻璃 的烧制是在微波加热炉内进行的,是在预热、发泡、稳定、退火过程中完成的; 微波加热炉为立式,微波加热炉(1)下部为电控台(2)、上部为炉盖(3);在微波加热炉 (1)的内壁上为设有微波加热发生器(4),在微波加热炉(1)的内底部设有工作台(5),在工 作台(5)上置放石英容器(6)、在石英容器(6)内为泡沫玻璃(7);在电控台(2)上设有显 示屏(8)、指示灯(9)、电源开关(10)、微波加热控制器(11)、加热时间控制器(12)
  • 技术领域
    [0001] 本发明涉及一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法,属冶金废渣利用、制备建筑装饰 材料的
  • 专利摘要
    本发明涉及一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法,是针对镁还原渣污染严重的情况,采用与硅酸盐类的碎玻璃进行混合,以碳酸钙为发泡剂,硼砂为助熔剂,六偏磷酸钠为稳泡剂,采用材料预处理粉碎、按比例混合、微波加热烧结,制成泡沫玻璃,可用作建筑和装饰材料,此制备方法工艺先进,数据准确翔实,制备的泡沫玻璃强度好,硬度高,孔隙率为68%,体积密度为472g·mm-3,抗压强度为5.7MPa,抗折强度为3.2MPa,可在多种工业领域做建筑、装饰材料使用,是十分理想的用镁还原渣制备泡沫玻璃的方法。
  • 发明内容
    [0008] 发明目的 本发明的目的是针对的状况,采用镁还原渣、碎玻璃为原料,碳酸钙为发泡 齐IJ,硼砂为助熔剂,六偏磷酸钠为稳泡剂,经研磨、混合、搅拌、微波烧结,制成泡沫玻璃,以 充分利用镁还原渣,制成建筑和装饰材料,以减少和消除废渣的污染,保护环境
  • 专利说明
    一种镁还原渣制备泡沬玻璃的方法
  • 附图说明
    图1为微波加热烧制泡沫玻璃状态图 图2为泡沫玻璃形貌图 图3为泡沫玻璃X射线衍射图谱 图中所示,附图标记清单如下 1、微波加热炉,2、电控台,3、炉盖,4、微波加热发生器,5、工作台,6、石英容器,7、泡沫 玻璃,8、显示屏,9、指示灯,10、电源开关,11、微波加热控制器,12、加热时间控制器
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法 【技术领域】。 [0002] [0003] 镁是有色轻金属,由于镁及镁合金的性能优越,在航空航天、电子工业中得到了较 广泛的应用。 [0004] 镁是由还原镁煅白得到的,在镁煅白的还原过程中将会产生镁还原渣,每生产1 吨镁就会产生5-6吨镁还原渣;镁还原渣易粉化,水化溶液显碱性,严重污染环境;随着镁 还原渣的大量排放堆积,不仅造成大量资源流失,而且占用了大量土地资源、破坏了地貌和 植被;如何对镁还原渣进行治理、回收利用是一个非常重要的研究课题。 [0005] 泡沫玻璃具有机械强度高、导热系数小、不燃烧、不变形、易加工的优点,是一种性 能良好的保温隔热和吸声材料,也是一种轻质建筑和装饰材料。
[0006] 如果将镁还原渣和碎玻璃结合利用,制备一种新型的轻质建筑和装饰材料是非常 可取的,既可以充分利用废渣,又可制成新的建筑和装饰材料。
[0007]



[0009] 技术方案 本发明使用的化学物质材料为:镁还原渣、碎玻璃、碳酸钙、硼砂、六偏磷酸钠、洁净水, 其准备用量如下:以克、毫升为计量单位 镁还原渣:Ca055. 34%、Si0228. 2%、Mg09. 41%、Fe2035. 52%、Α12031· 53%,90g± lg 碎玻璃:Si0268. 84%、Na209. 18%、Ca07. 6%、Α12036· 32%、Κ205· 14%、Mg02. 41%、Fe2030. 51%, 174g±lg 碳酸?丐:CaC03,15g± lg 硼砂 Na2B407*10H20,12g±lg 六偏磷酸钠:Na6018P6,9g±lg 洁净水:H20,4000mL±50mL 制备方法如下: (1)预处理镁还原渣 ①研磨、过筛,将镁还原渣90g±lg置于研磨机内进行研磨,然后用200目筛网进行过 筛,研磨、过筛反复进行,研磨后使镁还原渣成细粉,粉体颗粒直径< 0. 074mm ; ②干燥,将研磨、过筛后的镁还原渣置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温 度100°C,干燥时间60min ; (2) 预处理碎玻璃 ① 清洗,将碎玻璃174g± lg置于清洗槽内,然后用洁净水1000mL进行清洗,清洗重复 进行3次; ② 干燥,将清洗后的碎玻璃置于石英容器中,然后置于干燥箱中干燥,干燥温度l〇〇°C, 干燥时间60min ; 破碎,将干燥后的碎玻璃置于破碎机内进行破碎,然后置于研磨机内进行研磨,用 200目筛网过筛,研磨、过筛反复进行,研磨后碎玻璃成细粉,粉体颗粒直径< 0. 074_ ; 研磨后将碎玻璃细粉置于干燥箱中保存,干燥箱中温度保持在l〇〇°C ; (3) 配料,混合 (£:将预处理后的镁还原渣90g±lg、碎玻璃174g±lg、碳酸钙15g±lg、硼砂12g±lg、 六偏磷酸钠9g±lg,加入混合搅拌器内; 开启搅拌器,进行搅拌,搅拌器转数50r/min,搅拌时间30min ;搅拌后成混合细粉; (4) 微波炉烧制泡沫玻璃 泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的,是在加热、发泡、稳定、退火过程中完成 的; ¢)将混合细粉置于石英容器中,然后置于微波加热炉内,并密闭; :宏开启微波加热炉的微波加热发生器,按预热、发泡、稳定、退火的顺序进行温度控 制: 预热:将微波加热发生器的加热温度控制在500°C ±2°C,并在此温度恒温保温 20min ; 发泡:将加热温度升至100(TC ±2°C,并在此温度恒温保温60min ; 稳定:将加热温度降到600°C ±2°C,并在此温度恒温保温60min ; 退火:关闭微波加热发生器,停止加热,使烧结体冷却至25°C,烧结体在冷却过程中完 成了退火,退火后的烧结体即为泡沫玻璃; (5) 检测、分析、表征 对制备的泡沫玻璃的形貌、色泽、化学成分、物相组成、体积密度、气孔率、化学物理性 能、力学性能进行检测、分析、表征; 用X射线衍射仪进行物相组成分析; 用万能测试仪进行物理性能、力学性能分析; 结论:泡沫玻璃为灰色泡沫状,泡沫内孔径为0. 1?3 mm,孔隙率为68%,体积密度为 472g · mnT3,抗压强度为5. 7MPa,抗折强度为3. 2MPa。
[0010] 有益效果 本发明与相比具有明显的先进性,是针对镁还原渣污染严重的情况,采用与 硅酸盐类的碎玻璃进行混合,以碳酸钙为发泡剂,采用预处理研磨,按比例混合,微波加热 烧制,制成泡沫玻璃,用作建筑和装饰材料,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,制备的泡 沫玻璃强度好,硬度高,孔隙率为68%,体积密度为472g · mm 3,抗压强度为5. 7MPa,抗折强 度为3. 2MPa,可在多种工业领域做建筑、装饰材料使用,是十分理想的用镁还原渣制备泡沫 玻璃的方法。
[0011]




[0012]


[0013] 以下结合附图对本发明做进一步说明: 图1所示,为微波加热烧制泡沫玻璃状态图,各部位置、连接关系要正确,按量配比,按 工艺参数控制,按序操作。
[0014] 制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的,以克、毫升为计量单位。
[0015] 泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的,是在预热、发泡、稳定、退火过程中完 成的; 微波加热炉为立式,微波加热炉1下部为电控台2、上部为炉盖3 ;在微波加热炉1的内 壁上为设有微波加热发生器4,在微波加热炉1的内底部设有工作台5,在工作台5上置放 石英容器6、在石英容器6内为泡沫玻璃7 ;在电控台2上设有显示屏8、指示灯9、电源开关 10、微波加热控制器11、加热时间控制器12。
[0016] 图2所示,为泡沫玻璃形貌图,图中所示,泡沫玻璃为灰色泡沫状,内部有气孔,孔 隙率为68%。
[0017] 图3所示,为泡沫玻璃X射线衍射图谱,图中所示,纵坐标为衍射强度,横坐标为衍 射角2 Θ,在衍射角30°处有最高峰,此处晶相为CaSi03。

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