专利名称：一种利用磷渣制备的无机保温轻集料及制备方法目前用于建筑节能墙体的保温材料主要分为有机保温材料和无机保温材料。 有机保温材料是以聚苯颗粒或者聚苯板为主要材料，其优点是保温性能好，缺点 是易燃、耐久性差，使用时间短；在使用过程中防火性能差，易失火，存在较大的安全隐患。 无机保温材料是以玻化微珠作轻质骨料的保温材料，玻化微珠作为建筑保温材料 可以弥补用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻质骨料的其它传统保温材料中诸多缺陷和不 足，可以克服膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积收失率大、产品后期保温性能降 低和易空鼓开裂等不足之处，同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃、防火性能差、高温产生 有害气体和耐老化性耐候性低等缺陷。 目前使用的无机保温材料玻化微珠主要是采用火山岩矿石为主要原料，制作方法 通常是将开采后所得的火山岩矿石进行破碎、筛分后，高温瞬时燃烧膨胀玻化而成。所制得 的玻化微珠无机保温材料具有质轻、隔热防火、耐高低温、抗老化、吸水率小、理化性能稳定 等优良特性。所用的火山岩矿石包括膨胀珍珠岩、黑耀岩、松脂岩，主要产于山西灵丘、河南 信阳、江西南昌、内蒙古赤峰等地，由于该矿石资源分布的地区比较少，资源比较缺乏，相应 地限制了玻化微珠无机保温材料的推广使用范围。因此现有的生产无机保温材料的生产方 法还是不够理想。
本发明的目的是提供一种不需要火山岩矿石为原料而采用工业固体废弃物磷渣 为原料制备的无机保温轻集料及制备方法，以克服现有技术的不足。本发明是这样实现的本发明的一种利用磷渣制备的无机保温轻集料是采用磷渣、硅质原料、熔剂、发泡剂和粘结剂为原料制备而成，各原料按重量份计算分别为磷渣40 60份、硅质原料10 15份、熔剂15 35份、发泡剂5 20份、粘结剂2 8份。 上述硅质原料为硅砂、河砂或黄磷生产企业的硅石下脚料。 上述熔剂为废玻璃或长石类原料。 上述发泡剂为石灰石、原煤、碳屑或焦炭原料。 上述粘结剂为膨润土或粘土类无机粘结剂。
本发明的一种利用磷渣制备无机保温轻集料的方法为在采用磷渣、硅质原料、熔
剂、发泡剂和粘结剂为原料制备无机保温轻集料时，按以下步骤进行制备 第一步原料制备 将磷渣、硅质原料、熔剂、发泡剂、粘结剂烘干，然后按权利要求1所述的重量份配 比配料，送入球磨机内粉磨，粉磨细度为O. 08咖方孔筛筛余8 12%，然后将粉磨后的物料
3进行均化得到合格物料；
第二步成球 将第一步制备得到的合格物料按传统的造粒、成球生产工艺制作成粒状或球状物 料； 第三步膨胀玻化 将第二步得到的粒状或球状物料送入煅烧设备中进行膨胀玻化处理，从而使物料 经膨胀玻化、冷却后，得到表面玻化封闭、呈不规则球状、并且内部为多孔空腔结构的颗粒 状无机保温轻集料。 上述膨胀玻化温度制度为物料入炉温度700 800°C ，然后快速升温至膨胀玻化 的最高温度1080 1125t:，升温时间8 12min，保温时间8 12min ;然后将膨胀玻化后 的物料进行快速风冷，即可得到无机保温轻集料。
上述的无机保温轻集料为玻化微珠、轻质陶砂或陶粒。 由于采用了上述技术方案，本发明不需要火山岩矿石为原料而利用现有的工业废 弃物磷渣即可生产出合格的无机保温轻集料。本发明所使用的磷渣是采用电炉法生产黄磷 时排放的经水淬处理成粒后的工业固体废弃物，是以钙黄长石(cyvs)、硅酸二钙(GS)、假 硅灰石(a-CS)为主要晶相的玻璃体，主要成分为Si(^、Ca0、Al203等化合物。我国磷矿资 源丰富，是世界上主要的黄磷生产国和出口国，每生产1吨磷排放9 10吨磷渣，磷渣的排放 和堆积带来的环境污染问题日趋严重。本发明利用工业固体废弃物磷渣制备无机保温轻集 料，既弥补了没有天然火山岩矿石地区使用玻化微珠轻集料作保温材料的应用范围，又扩 大了工业固体废弃物磷渣的综合利用范围。 本发明与现有的以天然火山岩矿石生产无机轻集料玻化微珠的方法相比，本发明 利用磷渣制备无机保温轻集料，采用磷渣为主要材料，选择其它适宜的硅质原料、熔剂、发 泡剂、粘结剂等辅助原料进行配料，并采用适宜的技术方案和生产方法制备无机保温轻集 料的方法，所选择的原料80%以上为工业固体废弃物，扩大了无机保温轻集料生产原料的
范围，既解决了没有天然火山岩矿石地区使用玻化微珠轻集料作保温材料的应用范围，又 扩大了工业固体废弃物磷渣等的综合利用范围；并且利用磷渣等工业固体废弃物开发出了 新型高附加值产品，符合循环经济、节能减排的相关政策要求，具有良好的开发前景。而且 采用本发明生产的无机保温轻集料还具有防火性能和保温性能良好、使用时间长等优点， 特别适合于作为建筑节能墙体的保温材料使用。

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 实施例1 :将磷渣、硅质原料、熔剂、发泡剂、粘结剂烘干后按以下重量份配比进行 配料(干基)磷渣40份、作为硅质原料的硅砂10份、作为熔剂的废玻璃25份、作为发泡剂 的原煤和石灰石各10份、作为粘结剂的膨润土5份；将以上配合料送入球磨机内粉磨，粉磨 细度为O. 08mm方孔筛筛余8 12% ;然后加水搅拌、造粒、成球，其粒度为1. 5 10mm ;再 将造粒成球的物料送入温度为750°C的高温煅烧设备中(煅烧设备可采用传统的煅烧炉)， 然后将炉温快速升温至108(TC，升温时间10min，保温时间10min，物料高温瞬时燃烧膨胀 玻化后，进行快速风冷却即可得到无机保温轻集料。
实施例2 :按重量份配比进行配料(干基)磷渣50份、作为硅质原料的硅砂10 份、作为熔剂的废玻璃20份、作为发泡剂的原煤10份和石灰石5份、作为粘结剂的膨润土 5 份；将以上配合料烘干后送入球磨机内粉磨，粉磨细度为0. 08mm方孔筛筛余8 12% ;然 后加水搅拌、造粒、成球，其粒度为1. 5 10mm ;再将造粒成球的物料送入温度为75(TC的高 温煅烧设备中(煅烧设备可采用传统的煅烧炉)，然后将炉温快速升温至1 IO(TC ，升温时间 10min，保温时间10min，物料高温瞬时燃烧膨胀玻化后，进行快速风冷却即可得到无机保温 轻集料。
实施例2 :按重量份配比进行配料(干基)磷渣60份、作为硅质原料的硅砂10 份、作为熔剂的废玻璃10份、作为发泡剂的原煤15份、作为粘结剂的膨润土 5份；将以上配 合料烘干后送入球磨机内粉磨，粉磨细度为0. 08mm方孔筛筛余8 12% ;然后加水搅拌、 造粒、成球，其粒度为1. 5 10mm ;再将造粒成球的物料送入温度为75(TC的高温煅烧设备 中(煅烧设备可采用传统的煅烧炉)，然后将炉温快速升温至112(TC，升温时间10min，保温 时间10min，物料高温瞬时燃烧膨胀玻化后，进行快速风冷却即可得到无机保温轻集料。
按照上述实施例所制备得到的无机保温轻集料的性能如下
堆积密度100 420kg/m3 ;
筒压强度150kPa ;
导热系数《0. 06W/ (m. k); 体积吸水率《45%;
体积漂浮率> 60 % 。


本发明公开了一种利用磷渣制备的无机保温轻集料及制备方法，该无机保温轻集料采用磷渣、硅质原料、熔剂、发泡剂和粘结剂为原料制备而成，各原料按重量份计算分别为磷渣40～60份、硅质原料10～15份、熔剂15～35份、发泡剂5～20份、粘结剂2～8份。本发明采用磷渣为主要材料，选择其它适宜的硅质原料、熔剂、发泡剂、粘结剂等辅助原料来生产无机保温轻集料，所选择的原料80％以上为工业固体废弃物，既解决了没有天然火山岩矿石地区使用玻化微珠轻集料作保温材料的应用范围，又扩大了工业固体废弃物磷渣等的综合利用范围；其产品具有防火和保温性能良好、使用时间长等优点，特别适合于作为建筑节能墙体保温材料使用。