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一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2015-11-16
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2016-02-24
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2017-12-12
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2035-11-16
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201510783781.0 申请日 2015-11-16
公开/公告号 CN105271780B 公开/公告日 2017-12-12
授权日 2017-12-12 预估到期日 2035-11-16
申请年 2015年 公开/公告年 2017年
缴费截止日
分类号 C03C11/00C03B19/08 主分类号 C03C11/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 0
引用专利数量 4 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN103708731A、EP0484643A1、CN102381842A、CN104891815A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 盐城工学院 当前专利权人 盐城工学院
发明人 张长森、冯桢哲、吴其胜、陈景华、翟牧南、高培养 第一发明人 张长森
地址 江苏省盐城市希望大道中路1号 邮编
申请人数量 1 发明人数量 6
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省盐城市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
南京苏高专利商标事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
郑立发
摘要
本发明公开了一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法,所述镍渣粉煤灰泡沫玻璃主要由以下重量份比例的原料所制成:镍渣20~40份、粉煤灰5~20份、废玻璃30~50份、发泡剂3~7份、稳泡剂1~5份、助熔剂1~5份。相对于现有技术,本发明所得泡沫玻璃具有较高的抗压强度,能够满足产品的抗压需求,同时其密度低,应用范围广;此外,还有较低的导热系数和吸水率,产品整体性能优异。所用原料的来源为工业固体废弃物,既降低了成本,又节约了天然资源,具有良好的经济效益和环保效益。
  • 摘要附图
    一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法
  • 说明书附图:[0078]
    一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2017-12-12 授权
2 2016-02-24 实质审查的生效 IPC(主分类): C03C 11/00 专利申请号: 201510783781.0 申请日: 2015.11.16
3 2016-01-27 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃,其特征在于,其主要由以下重量份比例的原料所制成:
镍渣20~40份、粉煤灰5~20份、废玻璃30~50份、发泡剂3~7份、稳泡剂1~5份、助熔剂1~5份;所述镍渣为冶炼镍过程中所形成的以SiO2、CaO、FeO、MgO为主要成分的固体废渣;所述废玻璃为硅酸盐玻璃、LED玻璃;所述发泡剂为石灰石、碳黑、碳酸钠、硫酸盐和水玻璃中的一种;所述稳泡剂为磷酸钠、氧化铁、硼酸中的一种;所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂和硫酸钠中的一种;
所述泡沫玻璃的密度为120~360kg/m3,抗压强度为0.45~2.8MPa,吸水率小于0.5%,导热系数在0.04~0.12w/k.m范围内。

2.根据权利要求1所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃,其特征在于,其主要由以下重量份比例的原料所制成:
镍渣20份、粉煤灰20份、废玻璃50份、发泡剂4份、稳泡剂3份、助熔剂3份。

3.根据权利要求1所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃,其特征在于,其主要由以下重量份比例的原料所制成:
镍渣40份、粉煤灰20份、废玻璃30份、发泡剂4份、稳泡剂3份、助熔剂3份。

4.权利要求1-3任一项所述镍渣粉煤灰泡沫玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm以下,备用;
(2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
(3)将步骤(2)制得的粉料,进行震动密实切块处理;
(4)经步骤(3)处理后,放入高温炉中,以一定的升温和降温程序进行处理,即得。

5.根据权利要求4所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中废玻璃清洗,是将废玻璃表面的灰尘、泥土、油污、有机碎屑都处理干净。

6.根据权利要求4所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)震动密实切块的方法为:将粉体放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;然后用等边长分隔切刀,将震实的粉料垂直分割成若干小块。

7.根据权利要求4所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中一定的升温和降温程序为:以5~8℃/min的速率由室温升温至500℃,保温20~30min,再以10~15℃/min的升温速度升至850℃~910℃,保温30~100min;然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法,属于泡沫玻璃技术领域。

背景技术

[0002] 镍渣是在生产有色金属镍过程中排放出的固体废弃物,其中含有SiO2、MgO、FeO、Al2O3、CaO等。目前,我国年产镍冶炼渣200多万吨,对其处理大多是露天堆存,不仅增加了企业维护成本,更主要是破坏了当地的环境及生态资源;对其综合利用、使之变废为宝是可持续发展的要求。镍渣的利用主要在水泥混凝土和墙体材料方面。专利“一种镍渣混凝土”(201410250898.8),“一种掺镍渣的耐磨混凝土”(201410837489.8),一种镍渣砖及其制备方法(201310230070.1)等;这些方法均可以回收利用镍渣,但产品附加值低。因此,有必要开发大量利用镍渣且产品附加值高的新产品。
[0003] 泡沫玻璃是一种内含无数开口或闭口微小气泡的优质保温隔热和吸音材料,具有导热系数低、密度小、不吸湿、易于加工、较高的机械强度、良好的隔热性能、吸声性能和化学稳定性等特点,可广泛地应用于石油、电力、化工、轻工、建筑和国防等领域的绝热保温材料,具有广阔应用前景的节能材料。专利CN 101306919A中公开了一种含钛高炉渣制备泡沫玻璃的方法,专利CN 101759346A公开了一种利用废弃硅碳材料制备泡沫玻璃的方法,专利CN 103951261A公开了一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料及其制备方法。
[0004] 专利CN104891815 A公开了一种利用高温液态冶金熔渣制备泡沫玻璃的方法,以冶金熔炼炉排出的高温液态冶金熔渣为直接原料,虽然其利用了金属熔渣及其余热,并且产品具有较高的抗压强度,但是其体积密度较大,限制了其应用。

发明内容

[0005] 发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃及其制备方法。
[0006] 技术方案:为实现上述目的,本发明提供了一种镍渣粉煤灰泡沫玻璃,其主要由以下重量份比例的原料所制成:
[0007] 镍渣20~40份、粉煤灰5~20份、废玻璃30~50份、发泡剂3~7份、稳泡剂1~5份、[0008] 助熔剂1~5份。
[0009] 作为优选,所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃主要由以下重量份比例的原料所制成:
[0010] 镍渣20份、粉煤灰20份、废玻璃50份、发泡剂4份、稳泡剂3份、助熔剂3份。
[0011] 作为另一种优选,所述的镍渣粉煤灰泡沫玻璃主要由以下重量份比例的原料所制成:
[0012] 镍渣40份、粉煤灰20份、废玻璃30份、发泡剂4份、稳泡剂3份、助熔剂3份。
[0013] 作为另一种优选,所述镍渣为冶炼镍过程中所形成的以SiO2、CaO、FeO、MgO为主要成分的固体废渣;所述废玻璃为硅酸盐玻璃、LED玻璃;所述发泡剂为石灰石、碳黑、碳酸钠、硫酸盐和水玻璃中的一种;所述稳泡剂为磷酸钠、氧化铁、硼酸和磷酸三钠中的一种;所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂和硫酸钠中的一种。
[0014] 作为另一种优选,所述泡沫玻璃的密度为120~360kg/m3,抗压强度为0.45~2.8MPa,吸水率小于0.5%,导热系数在0.04~0.12w/k.m范围内。
[0015] 本发明还提供了所述镍渣粉煤灰泡沫玻璃的制备方法,包括以下步骤:
[0016] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm以下,备用;
[0017] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0018] (3)将步骤(2)制得的粉料,进行震动密实切块处理;
[0019] (4)经步骤(3)处理后,放入高温炉中,以一定的升温和降温程序进行处理,即得。
[0020] 作为优选,所述步骤(1)中废玻璃清洗,是将废玻璃表面的灰尘、泥土、油污、有机碎屑都处理干净;
[0021] 作为另一种优选,所述步骤(3)震动密实切块的方法为:将粉体放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;然后用等边长分隔切刀,将震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0022] 作为另一种优选,所述步骤(4)中一定的升温和降温程序为:以5~8℃/min的速率由室温升温至500℃,保温20~30min,再以10~15℃/min的升温速度升至850℃~910℃,保温30~100min;然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0023] 本发明泡沫玻璃主要材料是镍渣、粉煤灰、废玻璃等固体废弃物。该泡沫玻璃在烧结前将震实的粉料分割成若干等边长的方块,保证了烧结时粉料各处的受热均匀一致,避免了四周受热快、中间受热慢的不足,有利于泡沫玻璃烧结的均匀性和发泡的一致性,从而保证了该泡沫玻璃中含有相对独立的封闭气泡及良好的整体性,其密度小,导热系数低、吸水率小,使该泡沫玻璃具有良好的保温隔热性能和防水性能,该泡沫玻璃更有利于节约能源,实现固体废弃物的资源化循环利用;同时该泡沫玻璃是一种利废的轻质材料,扩展了工业废弃物的使用途径,既降低了成本,又节约了天然资源,符合节能减排和可持续发展的战略。
[0024] 有益效果:相对于现有技术,本发明所得泡沫玻璃具有较高的抗压强度,能够满足产品的抗压需求,同时其密度低,应用范围广;此外,还有较低的导热系数和吸水率,产品整体性能优异。所用原料的来源为工业固体废弃物,既降低了成本,又节约了天然资源,具有良好的经济效益和环保效益。

实施方案

[0025] 下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0026] 实施例1
[0027] 配比:镍渣20重量份、粉煤灰20重量份、废玻璃50重量份、碳黑4重量份、氟硅酸钠3重量份、硼酸3重量份
[0028] 制备方法:
[0029] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0030] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0031] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0032] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0033] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0034] 实施例2
[0035] 配比:镍渣40重量份、粉煤灰20重量份、废玻璃30重量份、石灰石4重量份、硼砂3重量份、磷酸钠3重量份
[0036] 制备方法:
[0037] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0038] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0039] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0040] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0041] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0042] 实施例3
[0043] 配比:镍渣40重量份、粉煤灰20重量份、废玻璃30重量份、碳酸钠4重量份、氟硅酸钠3重量份、硼酸3重量份
[0044] 制备方法:
[0045] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0046] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0047] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0048] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0049] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0050] 实施例4
[0051] 配比:镍渣20重量份、粉煤灰23重量份、废玻璃50重量份、石灰石4重量份、氟硅酸钠1.5重量份、硼酸1.5重量份
[0052] 制备方法:
[0053] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0054] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0055] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0056] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0057] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0058] 实施例5
[0059] 配比:镍渣31重量份、粉煤灰20重量份、废玻璃40重量份、碳黑7重量份、氟硅酸钠1重量份、硼酸1重量份
[0060] 制备方法:
[0061] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0062] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0063] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0064] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0065] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0066] 实施例6
[0067] 配比:镍渣31重量份、粉煤灰20重量份、废玻璃36重量份、石灰石7重量份、氟硅酸钠1重量份、硼砂5重量份
[0068] 制备方法:
[0069] (1)将废玻璃洗净干燥后,将其破碎至10mm以下,镍渣破碎至5mm、备用;
[0070] (2)按配方称取镍渣、粉煤灰、废玻璃、发泡剂、稳泡剂和助熔剂,粉磨20~50min得混合物粉料,过200目筛;
[0071] (3)将步骤(2)制得的粉料,放入内侧涂有脱模剂的耐高温模具中,并置于震动台上震动密实;
[0072] (4)用等边长分隔切刀,将步骤(3)震实的粉料垂直分割成若干小块;
[0073] (5)将步骤(4)后耐高温模具放入高温炉中,以5℃/min的速率由室温升温至500℃,保温30min,再以10℃/min的升温速度升至870℃,保温50min。然后,以15℃/min的速度冷却至600℃左右,保温30min后自然冷却至室温,即得。
[0074] 实验例本发明制备方法所得泡沫玻璃性能考察
[0075] 按照本领域的常规技术对泡沫玻璃的密度、抗压强度、导热系数和吸水率进行测定,结果见下表1.
[0076] 表1本发明泡沫玻璃性能考察结果
[0077]
[0078] 由上表1结果可得,本发明所得泡沫玻璃具有较高的抗压强度,能够满足产品的抗压需求,同时其密度低,应用范围广;此外,还有较低的导热系数和吸水率,产品整体性能优异。
[0079] 本发明并不局限于以上实施例,实施例1~6仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本发明的实质情况下,可以做出各种变形和改进,这些变型和改性也视为本发明的保护范围。
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