专利名称：以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法电熔棕刚玉除尘粉是电熔刚玉生产过程中产生的固体废弃物。我国是电熔棕刚玉 生产大国，按照我国每年生产300万吨的电熔棕刚玉除尘粉，7%的粉尘量计算，每年产生 的电熔棕刚玉除尘粉高达21万吨。电熔棕刚玉除尘粉的化学成分主要以A1203、SiO2, K2O, MgO、Fe2O3、Na2O 和 CaO 等为主，在一般情况下，Al2O3 为 20 56wt%、Si02 为 10 50wt%、 K2O为0. 3 20wt%。其化学成分及其含量以各生产厂家的原料及操作条件不同而有变化。 电熔棕刚玉除尘粉是一种宝贵的二次资源，但对于电熔棕刚玉除尘粉的研究较少，目前对 其利用主要有以下几个方向分离各成份，得到例如超细氢氧化铝、金属镓、钾肥等；采用 焙烧、浸出的方法得到铝钙渣等。这些方法工艺过程比较复杂，且不利于广泛利用。另外，泡沫玻璃具有质轻、热导率小、吸水率低等优良特点。目前，制备泡沫玻璃的 废弃物及其方法主要有“浮石泡沫玻璃保温材料及其制备方法” (ZL97104741. 3)专利技术，主要是用以浮 石砂粉或火山灰为主要原料，加入浮石砂粉或火山灰粉重量的20 30%助熔剂，3 9%的 改性剂，2 5%的发泡剂，1 3%的稳定剂制备泡沫玻璃保温材料；“一种基于硼泥制备泡 沫玻璃的方法” (CN101058480A)专利技术，主要是将废玻璃破碎，按照比例与脱镁硼泥混合 后研磨成生料，将生料熔化、淬火、干燥后研磨成玻璃粉，然后添加发泡剂和助熔剂形成跑 和玻璃配合料，将配合料压制成型后加热得到泡沫玻璃；“一种用含钛高炉渣制备泡沫玻璃 的方法”(CN101306919)专利技术，主要以含Ti0214% 29%的高炉渣为基础，适量引入硅 质原料生成玻璃态物质，再添加发泡剂、稳泡剂、助熔剂，并以特定的热处理制度制备泡沫 玻璃。以上方法中都有将原料加入配合料经过熔化、淬冷、研磨等工艺制备配合玻璃粉料的 过程；在升温制度中都存在在特定温度段进行保温过程，且在特定温度段的降温阶段降温 速率较慢，以上的步骤都增加了工艺时间，延长工艺流程，工艺步骤较为繁琐。“黄磷渣轻质建筑材料”(CN101143767A)主要是用黄磷渣加入一定量的粘土作为 主要原料制备泡沫玻璃；此方法中使用了粘土这种天然矿物，相对使用其他废弃物而言则 成本较高；“利用铜尾矿生产泡沫玻璃的方法”(CN101182124A)专利技术，主要将铜尾矿、 废玻璃、炭黑、氟硅酸钠和磷酸钠放入球磨罐中球磨至200目以下，加入耐热钢模具中，将 磨具移入发泡炉中经过预热、发泡、稳泡和退火得到泡沫玻璃；此方法中的添加剂种类较 多；“一种利用液态排炉渣直接生产泡沫玻璃”(CN101302077A)专利技术，主要利用液态 排炉渣生产即粉煤灰熔渣在熔渣处于熔融状态下添加其他矿物，然后在水淬池中水冷，按 照传统方法制备泡沫玻璃，采用传统方法制备泡沫玻璃的工艺时间长，步骤繁琐；“一种熔 岩泡沫玻璃的制造方法”(93110149.2)专利技术，主要将珍珠岩粉碎到80-100目，再与 200-300目的碳酸钙混合，加入烧碱、硼砂、磷酸钠、五氧化二钒或氢氧化钾的水溶液搅拌，再浸泡12小时，烘干后装模烧成，此方法添加剂种类繁多，且耗时较长；“用油页岩灰制备 微晶泡沫玻璃及其制造方法” (CN101113076A)专利技术，主要是用油页岩为主要原料，加入 适量的碳酸钙、碱式碳酸镁、硼砂、碳酸钠等制备基础玻璃，然后加入发泡剂、稳泡剂、助熔 剂等，采用粉末法制备泡沫玻璃，制成的泡沫玻璃表观密度875 1030kg ·πΓ3，吸水性8 15% ；此方法制备泡沫玻璃工艺复杂，且不能制备表观密度较低的泡沫玻璃。
本发明旨在克服已有技术缺陷，任务是提供少一种添加剂少、工艺周期短、操作简 单的以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃的制备方法，用该方法所制备的泡沫玻璃适用 范围广，能满足不同环境下的使用要求。为完成上述任务，本发明采用的技术方案是先将20 50wt%的电熔棕刚玉除尘 粉和50 SOwt %的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉2 8wt%的发泡剂，混合均勻； 然后装填于模具中，在烧结炉中以5 10°C /min的升温速率升温至850°C 1100°C，保温 10 30min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。其中电熔棕刚玉除尘粉的粒径小于IOOum ；电熔棕刚玉除尘粉的主要化学成分 是=Al2O3 为 20 56wt %，SiO2 为 10 50wt %，K2O 为 0. 3 20wt %，灼减为 2 15wt %， Fe203+Mg0+Na20+Ti02为0 IOwt% ；平板玻璃粉的粒径小于IOOum ；发泡剂为碳酸钠、碳酸 钾、石墨、炭黑、木屑、糠中的一种以上，其粒径为58 109um。由于采用上述技术方案，本发明以电熔棕刚玉除尘粉为原料，收集到的电熔棕刚 玉除尘粉其本身粒度较细，省略了研磨步骤，缩短了工艺周期；电熔棕刚玉除尘粉中含有一 定的玻璃相，省略了玻璃配合料的熔制过程，含量相对较高的钾，起到了助熔作用，使电熔 棕刚玉除尘粉可直接使用，并减少添加剂的种类和加入量，操作简单；电熔棕刚玉除尘粉中 含有氧化铝，不同含量的氧化铝可调节玻璃粉的粘度，有利于气泡的均勻包裹，制品性能在 较大范围内可调节，能满足不同环境下的使用要求。因此，本发明具有添加剂的使用量和种类少、工艺周期短、操作简单的特点。所制 备的泡沫玻璃容重为250 1200kg/m3，耐压强度为4 20MPa，热导率为0. 070 1. 200W/ (m · K)，故产品适用范围广，能满足不同环境下的使用要求。，仅对本发明作进一步的描述，而不是对本发明保护范围 的限制。为避免重复，先将本所涉及的原料统一描述如下，实施例中不 再赘述电熔棕刚玉除尘粉的粒径小于IOOum ；电熔棕刚玉除尘粉的主要化学成分是 Al2O3 为 20 56wt %，SiO2 为 10 50wt %，K2O 为 0. 3 20wt %,灼减为 2 15wt %， Fe203+Mg0+Na20+Ti02为0 10wt% ；平板玻璃粉粒径小于IOOum ；碳酸钠、碳酸钾、石墨、炭 黑、木屑和糠的粒径均为58 109um。实施例1一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将20 25wt% 的电熔棕刚玉除尘粉和75 SOwt %的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉2 3wt%的碳酸钾，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以5 7。C /min的升温速率升温至 850°C 900°C，保温10 15min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例1所制备的泡沫玻璃容重为830 1200kg/m3，耐压强度为16 20MPa， 热导率为 0. 7931. 200W/ (m · K)。实施例2一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将25 30wt% 的电熔棕刚玉除尘粉和70 75wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉3 4wt% 的碳酸钠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以6 8°C /min的升温速率升温至 900°C 950°C，保温15 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例2所制备的泡沫玻璃容重为687 840kg/m3，耐压强度为12 16MPa， 热导率为 0. 576 0. 974W/ (m · K)。实施例3一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法先将30 35wt%的电 熔棕刚玉除尘粉和65 70wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉4 5wt%的碳酸 钾和碳酸钠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以7 9°C /min的升温速率升温至 950°C 1000°C，保温20 25min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例3所制备的泡沫玻璃容重为634 756kg/m3，耐压强度为8 12MPa，热 导率为 0. 634 0. 764W/ (m · K)。实施例4一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将35 40衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和60 65wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 6wt%的石 墨和炭黑，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以8 10°C /min的升温速率升温至 1000°C 1050°C，保温25 30min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例4所制备的泡沫玻璃容重为467 651kg/m3，耐压强度为4 8MPa，热 导率为 0. 425 0. 689W/ (m · K)。实施例5一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将40 45衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和55 60wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉6 7wt%的石 墨，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以5 6°C /min的升温速率升温至1050°C 1100°C，保温10 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例5所制备的泡沫玻璃容重为392 471kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 210 0. 432W/ (m · K)。实施例6一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将45 50衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和50 55wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉7 Swt %的炭 黑，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以6 7V /min的升温速率升温至1000°C 1100°C，保温15 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例6所制备的泡沫玻璃容重为274 396kg/m3，耐压强度为4 6MPa，热 导率为 0. 196 0. 247W/ (m · K)。5实施例7一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将35 45衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和55 65wt %的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉4 6wt %的炭 黑和碳酸钠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以7 8°C /min的升温速率升温至 950°C 1050°C，保温15 25min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例7所制备的泡沫玻璃容重为250 286kg/m3，耐压强度为4 6MPa，热 导率为 0. 143 0. 232W/ (m · K)。实施例8一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将25 35衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和65 75wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 7wt%的碳 酸钾、碳酸钠和炭黑，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以8 9°C /min的升温速 率升温至900°C 1050°C，保温10 25min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例8所制备的泡沫玻璃容重为274 356kg/m3，耐压强度为6 8MPa，热 导率为 0. 095 0. 189W/ (m · K)。实施例9一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将40 45衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和55 60wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 Swt %的炭 黑、石墨和碳酸钾，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以6 9°C /min的升温速率 升温至1000°C 1100°C，保温10 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例9所制备的泡沫玻璃容重为264 361kg/m3，耐压强度为5 6MPa，热 导率为 0. 084 0. 168W/ (m · K)。实施例10一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将25 30wt% 的电熔棕刚玉除尘粉和70 75wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉6 Swt % 的碳酸钾、碳酸钠、石墨、炭黑、木屑和糠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以8 IO0C /min的升温速率升温至1000°C 1100°C，保温10 20min，自然冷却后脱模，经过切 割制得泡沫玻璃。本实施例10所制备的泡沫玻璃容重为250 289kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 070 0. 098W/ (m · K)。实施例11一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将30 35wt% 的电熔棕刚玉除尘粉和65 70wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 Swt % 的木屑，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以8 10°C /min的升温速率升温至 1000°C 1100°C，保温10 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例11所制备的泡沫玻璃容重为250 294kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 076 0. 198W/ (m · K)。实施例12一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将30 35衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和65 70wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 7衬％的糠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以6 8°C /min的升温速率升温至1000°C 1050°C，保温10 15min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例12所制备的泡沫玻璃容重为267 304kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 095 0. 187W/ (m · K)。实施例13一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将30 35衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和65 70wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉5 7wt%的碳 酸钠、木屑和糠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以6 7V /min的升温速率升 温至1000°C 1050°C，保温15 25min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例13所制备的泡沫玻璃容重为301 376kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 102 0. 203W/ (m · K)。实施例14一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。先将35 40衬％的 电熔棕刚玉除尘粉和60 650wt%的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉6 8衬％的 炭黑、木屑和糠，混合均勻；然后装填于模具中，在烧结炉中以8 10°C /min的升温速率升 温至1000°C 1050°C，保温10 20min，自然冷却后脱模，经过切割制得泡沫玻璃。本实施例14所制备的泡沫玻璃容重为268 381kg/m3，耐压强度为4 5MPa，热 导率为 0. 145 0. 224W/ (m · K)。本
以电熔棕刚玉除尘粉为原料，收集到的电熔棕刚玉除尘粉其本身 粒度较细，省略了研磨步骤，缩短了工艺周期；电熔棕刚玉除尘粉中含有一定的玻璃相，省 略了玻璃配合料的熔制过程，含量相对较高的钾，起到了助熔作用，使电熔棕刚玉除尘粉可 直接使用，并减少添加剂的种类和加入量，操作简单；电熔棕刚玉除尘粉中含有氧化铝，不 同含量的氧化铝可调节玻璃粉的粘度，有利于气泡的均勻包裹，制品性能在较大范围内可 调节，能满足不同环境下的使用要求。因此，本
具有添加剂使用量和种类少、工艺周期短、操作简单的特 点。所制备的泡沫玻璃容重为250 1200kg/m3，耐压强度为4 20MPa，热导率为0. 070 1. 200ff/(m · K)，故产品适用范围广，能满足不同环境下的使用要求。


本发明具体涉及一种以电熔棕刚玉除尘粉为原料的泡沫玻璃及其制备方法。其技术方案是先将20～50wt％的电熔棕刚玉除尘粉和50～80wt％的废平板玻璃粉混合，再外加上述混合粉2～8wt％的发泡剂，混合均匀；然后装填于模具中，在烧结炉中升温至850℃～1100℃，保温10～30min，自然冷却后脱模，经切割得泡沫玻璃。其中电熔棕刚玉除尘粉的主要化学成分是Al2O3为20～56wt％，SiO2为10～50wt％，K2O为0.3～20wt％，灼减为2～15wt％，Fe2O3+MgO+Na2O+TiO2为0～10wt％。本发明具有添加剂少、工艺周期短、操作简单的特点。制品容重为250～1200kg/m3，耐压强度为4～20MPa，热导率为0.070～1.200W/(m·K)，故适用范围广，能满足不同环境下的使用要求。