一种粉煤灰-脱硫石膏保温板的制备方法[0002]目前我国电力结构以火电为主，燃煤电厂运行过程中会产生大量的工业废渣，其中以粉煤灰和脱硫石膏产量最大，我国每年产排约8亿吨粉煤灰，8000万吨脱硫石膏，但其中大多数被直接弃置，回收利用率不足30%。[0003]现有粉煤灰-脱硫石膏建材只具有废渣处理的环保效益，以其为材料制成的初级建材性能一般，并不能提升和改善人类的生产生活。因此，现有粉煤灰-脱硫石膏建材不被市场广泛接受和民众普遍使用。[0004]目前相变材料与建筑材料复合的方式有两种:直接浸泡法和微胶囊法。直接浸泡法制作的建材相变材料泄露率大，寿命短；微胶囊法为利用微胶囊包裹相变材料,这种方法的制备技术复杂、成本高。因此，相变保温板无法实现大规模工业化生产。[0005]近几年已经有利用粉煤灰-脱硫石膏制作建材的研究和专利。国内粉煤灰-脱硫石膏制品的研究成果主要有:[0006](I) 一种粉煤灰-脱硫石膏-水泥自膨胀抗干裂型干粉砂浆及其制备方法:长沙理工大学高英力、陈瑜利用脱硫石膏、粉煤灰、水泥及其他添加剂制成一种抗干裂干粉砂浆，各项性能符合国家标 准。但由于该发明只有环保性能，对用户没有舒适性的改进，故无法大范围推广。[0007](2) 一种石膏基相变储能聚合物保温砂浆及其制备方法:南京工业大学李东旭、张毅等利用煅烧脱硫石膏、活性矿物、定型脂肪酸相变储能材料制成了一种石膏基相变储能聚合物保温砂浆。该发明利用了定型脂肪酸相变储能材料，即使用微胶囊法包裹的相变颗粒,微胶囊法工艺复杂,成本高,对工人要求高,不适合大规模生产。

[0008]本发明的目的是为了解决现有方法制备粉煤灰-脱硫石膏保温板工艺复杂，成本高的问题，而提供一种粉煤灰-脱硫石膏保温板的制备方法。
[0009]本发明的一种粉煤灰-脱硫石膏保温板的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0010]一、按重量份数称取各组分:40~60份的脱硫石膏、40~60份的炉膛灰、5~20份的改性飞灰、3~10份的生石灰、10~40份的水泥、0.01~2份的缓凝剂、0.1~1份的减水剂、0.01~2份的防水剂和35~60份的水；
[0011]二、取复合相变材料，在负压、复合相变材料熔融条件下，将步骤一称取的改性飞灰加入到复合相变材料中，搅拌混合均匀，置于负压吸附器中，在真空度为O~Iatm的条件下改性飞灰吸附复合相变材料I~3h，得飞灰相变颗粒；
[0012]三、将步骤一称取的脱硫石膏、炉膛灰、生石灰、水泥、缓凝剂、减水剂和防水剂，以及步骤二得到的飞灰相变颗粒混合均匀，再加入步骤一称取的水搅拌混合后，倒入模具中，振实，室温干燥后脱模，自然干燥即得粉煤灰-脱硫石膏保温板；
[0013]所述的改性飞灰是经过酸法、碱法和盐法改性后的飞灰。
[0014]本发明包含以下有益效果:
[0015]本发明利用固液相变储能原理，使得房屋建材在温度高时吸热，温度低时放热，提高了房屋居住的舒适度，充分利用相变潜热，达到了节能减排的目的；借助粉煤灰与脱硫石膏的水化反应，得到了可自然包裹相变材料的网状结构。在电厂工业废渣处理中使用本方法，可降低工艺的复杂度、减少回收利用的成本，并有效解决相变材料的渗漏问题。
[0016]粉煤灰包括炉膛灰和飞灰，本发明并未像传统方式将粉煤灰中的炉膛灰和飞灰一同加入，而是先将飞灰进行改性，吸附复合相变材料，然后再加入炉膛灰；本发明通过对飞灰的改性使得粉煤灰对相变材料的吸附量增加，吸附效果增强。利用脱硫石膏激发粉煤灰，生成网状的水化硫铝酸钙，自然包裹相变颗粒。既防止了相变材料的渗漏，又避免了微胶囊法的产生的高昂成本，还提高了石膏板的强度；
[0017]与现有的采用直接浸泡法和微胶囊法相比，具有相变材料泄露率小，寿命长，技术简单，成本低的特点。
[0018]本发明协同利用了粉煤灰的改性和激发。通过加入少量的水泥，氧化钙，防水剂，缓凝剂等成分使得整个板体的强度加强。
[0019]本发明通过使用该保温墙板与使用非相变的保温板的室内温度有4°C的差异。根据我国一般空调的使用数据，冬天室内提高I°c，或者在夏天使室内降低rc将使能耗提高6%，4°C的差异将节约2 4%的能源。根据有关数据黑龙江省全冬天供热功率为38MW，使用绿色保温板后节能功率为9.1MW，折合成标准煤约为节省标准煤493万吨，每年春冬季减少排放二氧化碳129.6余万吨、二氧化硫4.2万吨、氮氧化合物3.6万余吨、其经济生态效益非常显著。



[0020]图1为实施例1中1份量研碎的飞灰滤纸的浸透结果图；
[0021]图2为实施例1中2份量飞灰滤纸的浸透结果图；
[0022]图3为实施例1中1份量飞灰滤纸的浸透结果图；
[0023]图4为实施例1中1份量复合相变材料滤纸的浸透结果图；
[0024]图5为实施例1中1份量氯化钙处理的飞灰滤纸的浸透结果图；
[0025]图6为实施例1中本发明制成的粉煤灰脱硫石膏板保温曲线图；其中，A为非复合相变材料的保温曲线，B为复合相变材料的保温曲线；
[0026]图7为实施例1中复合相变材料相变材料包裹的飞灰相变颗粒的电镜图；
[0027]图8为实施例1中飞灰的电镜图。

[0028]一:本实施方式的一种粉煤灰-脱硫石膏保温板的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0029]一、按重量份数称取各组分:40~60份的脱硫石膏、40~60份的炉膛灰、5~20份的改性飞灰、3~10份的生石灰、10~40份的水泥、0.01~2份的缓凝剂、0.1~1份的减水剂、0.01~2份的防水剂和35~60份的水；
[0030]二、取复合相变材料，在负压、复合相变材料熔融条件下，将步骤一称取的改性飞灰加入到复合相变材料中，搅拌混合均匀，置于负压吸附器中，在真空度为O~Iatm的条件下改性飞灰吸附复合相变材料I~3h，得飞灰相变颗粒；
[0031]三、将步骤一称取的脱硫石膏、炉膛灰、生石灰、水泥、缓凝剂、减水剂和防水剂，以及步骤二得到的飞灰相变颗粒混合均匀，再加入步骤一称取的水搅拌混合后，倒入模具中，振实，室温干燥后脱模，自然干燥即得粉煤灰-脱硫石膏保温板；
[0032]所述的改性飞灰是经过酸法、碱法和盐法改性后的飞灰。
[0033]二:本实施方式与一不同的是:步骤一中所述的缓凝剂按重量份数是由7~10份的柠檬酸、30~50份的骨胶和2~5份的硼砂组成。其它与一相同。
[0034]三:本实施方式与一或二不同的是:步骤一中所述的减水剂为木质磺酸钙、氨基磺酸钙、磺化三聚氰胺或萘。其它与一或二相同。
[0035]四:本实施方式与一至三之一不同的是:步骤一中所述的防水剂为砂浆防水剂，其中，所述的砂浆防水剂为季戊四醇。其它与一至三之一相同。
[0036]五:本实施方式与一至四之一不同的是:步骤二中所述的复合相变材料按摩 尔百分比是50 %~80 %的癸酸和20 %~50 %的月桂酸制成。其它与一至四之一相同。
[0037]六:本实施方式与一至五之一不同的是:步骤二中所述的复合相变材料的相变温度为18~25°C。其它与一至五之一相同。
[0038]七:本实施方式与一至六之一不同的是:步骤二中所述的负压是指真空度O~latm，所述的熔融条件是指温度为30~70°C。其它与一至六之一相同。
[0039]本
不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个的组合同样也可以实现发明的目的。
[0040]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0041]实施例1
[0042]本实施例的一种粉煤灰-脱硫石膏保温板的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0043]一、按重量份数称取各组分:50份的脱硫石膏、50份的炉膛灰、5份的改性飞灰、10份的生石灰、10份的水泥、0.4份的缓凝剂、0.5份的减水剂、0.1份的防水剂和45份的水；
[0044]二、取复合相变材料，在压力为latm、复合相变材料熔融(温度为30~70°C )条件下，将步骤一称取的改性飞灰加入到复合相变材料中，搅拌混合均匀，置于负压吸附器中，在真空度为O~Iatm的条件下改性飞灰吸附复合相变材料进行I~3h，得飞灰相变颗粒；
[0045]三、将步骤一称取的脱硫石膏、炉膛灰、生石灰、水泥、缓凝剂、减水剂和防水剂，以及步骤二得到的飞灰相变颗粒混合均匀，再加入步骤一称取的水搅拌混合后，倒入模具中，振实，室温干燥后脱模，自然干燥即得粉煤灰-脱硫石膏保温板；
[0046]本实施例的改性飞灰是先用3.5mol/L的氢氧化钠溶液处理后再使用lmol/L的氯化钙溶液进行处理，实现离子交换，然后在110°C的条件下进行干燥。
[0047]本实施例的缓凝剂按重量份数是由7~10份的柠檬酸、30~50份的骨胶和2~5份的硼砂组成；本实施例的减水剂为木质磺酸钙；本实施例的防水剂为季戊四醇；
[0048]本实施例的复合相变材料按摩尔百分比是65%的癸酸和35%的月桂酸制成；复合相变材料的相变温度为21°C ；
[0049]本实施例制得的粉煤灰-脱硫石膏保温板2 μ m的电镜图如图7所示，而改性后的飞灰如图8所示，由图3和图4可知，本实施例利用粉煤灰飞灰具有多孔吸附性的特点将其用作相变材料的载体制作相变颗粒，成本极低。使用负压吸附法，将粉煤灰与上述相变材料复合制成相变颗粒，使用玻璃钟罩和真空泵，使粉煤灰的孔隙中填满相变材料。
[0050]对本实施例的粉煤灰-脱硫石膏保温板进行一下测试实验:
[0051]取Ig飞灰相变颗粒在一片滤纸上，在110°C的条件下加热半个小时，通过观察滤纸的浸透面积来看相变颗粒渗出量的大小。结果如图1至图5所示，由实验结果可以看出，氯化钙处理的飞灰制成的相变颗粒，渗出量非常小。研碎粉煤灰与普通粉煤灰制成的相变颗粒其渗出量相同。等量的相变材料在滤纸上的浸透面积非常大，可见不管是普通粉煤灰还是氯化钙处理过的粉煤灰，都具有一定的吸附性。
[0052]同时，对保温板进行了保温效果实验，结果如图6所示，结果表明，在阻挡室内温度上升至最高温度评价指标上，相变材料掺量为5%的储能石膏板比参比板滞后约4°C，节能率高达24%。
[0053]本实施例的粉煤灰-脱硫石膏保温板的强度结果件表1所示，由表1可以得出本实施例制得的粉煤灰-脱硫石膏保温板的性能符合国家标准JC/T9775-2008。
[0054]表1为实施例1制成的粉煤灰-脱硫石膏保温板基本参数
[0055]