技术领域
[0001] 本发明涉及一种泡沫玻璃制备方法，具体涉及一种固废制备泡沫玻璃的方法，属于固废处置与资源化技术领域。
相关背景技术
[0002] 固体废物是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状的物质称之为固体废物，简称固废。固体废物的种类很多，通常将固体废物按其性质、形态、来源划分其种类。如按其性质可分为有机物和无机物；按其形态可分为固体的（块状、粒状、粉状）和泥状的；按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。我国节能环保产业位列战略性新兴产业之首，固废的处理利用也得到了跨越式发展。
[0003] 泡沫玻璃是经高温熔融后发泡形成的高气孔率的均匀闭孔材料。泡沫玻璃具有密度小、吸水率低、热膨胀系数小、机械强度高等特点，可作为无机保温和阻燃材料，具有无毒、耐高温、阻燃、不老化、易施工、易粘结、粘结牢固、防渗和无后期维护费用等特点。
[0004] 生产泡沫玻璃的原料主要为废弃玻璃、玻璃纤维废丝、矿渣和粉煤灰等，这些废弃物一般都被丢弃或只经简单填埋处理，不仅浪费了大量的资源，而且给环境带来了很大的危害。泡沫玻璃的制备和应用为消化这些固体废弃物开辟了一条有效途径，使社会资源得以再生利用，且较好地解决了固态垃圾对环境的污染问题。因此，泡沫玻璃这种新型的低成本绿色节能环保产品，必将在我国新型墙体材料的变革中发挥重要作用。
[0005] 专利CN104788011B公开了一种高硅铁尾矿泡沫微晶玻璃及其生产方法以高硅尾矿为主要原料，再添加碳酸钙和碳粉的混合物作为发泡剂制作了泡沫微晶玻璃。该方法使用的固废单一，且需要对微晶玻璃进行保温处理，能耗高，生产成本高。
[0006] 专利CN107673586B提供一种固废制备泡沫玻璃的方法，含有有机物固废和无机物固废为固废的原料，多种固废为原料，制得的泡沫玻璃气泡均匀，导热系数低，阻燃性能好，但其抗折强度差，机械性能不好。
[0007] 因此，亟需开发一种能克服以上缺陷的泡沫玻璃制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
具体实施方式
[0025] 实施例1本实施例提供一种固废制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：
（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；
碎玻璃选自废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃、废弃射线管玻璃中的一种或多种的混合物;
（2）将混合料然以5℃的升温速率升温至650℃，进行预处理；
（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，放入高速振动球磨机中进行干磨混匀，球磨时间为10min，得到配料；
复合造孔剂为等比例混合的沸石、碳酸钠及碳酸钙；助溶剂为Na2B4O7·5H2O；稳泡剂为磷酸三钠；发泡剂为等比例混合的碳黑和H3BO3的混合物；
高强耐高温纤维采用直径为0.04mm，长度为20mm的莫来石纤维；
（4）将配料在1300℃熔融20min；
（5）冷却快速降至450℃，然后自然冷却；
（6）冷却后上述混合料送入到球磨机中进行研磨粉碎，并将研磨后的混合物过80筛并收集过筛粉末；
（5）将球磨后的粉末压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：
预热阶段，室温～280℃，升温速率7℃/min，320℃保温10min；
快速升温阶段，320℃～750℃，升温速率15℃/min；
保温烧结阶段，750℃～烧结温度，升温速率5℃/min，烧结温度为800℃，恒温保温时间为30min；
冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率10℃/min，500℃以下可快速冷却得到泡沫玻璃，其吸水率为0.73%、抗压强度为28.6MPa，孔隙率为87.9%。
[0026] 在本实施例中：淬渣：10%，镁还原渣：45%，助溶剂：2%，发泡剂：2%，稳泡剂：4%，复合造孔剂：7%，高强耐高温纤维：4%，余量为碎玻璃，以上各组分之和为100%。
[0027] 在本实施例中，水淬渣按质量百分比计包括以下组分：Al2O3:10%，MgO：3%，Fe2O3:5%，CaO:19%，Na2O：1%，K2O：2%，TiO2:0.2%，P2O5:0.2%，余量为SiO2，以上各组分之和为100%。
[0028] 在本实施例中，步骤（1）碎玻璃在混合前先进行清洗，干燥，球磨过200目筛。
[0029] 本发明严控控制组分的量，发泡剂掺量过小时，泡沫玻璃泡孔较小，表观密度较大，掺量过大时出现连通孔，发泡不均匀，吸水率大；稳泡剂掺量过小时，有狭长的大泡形成，过大时会产生大气泡，均造成发泡不均匀，导致泡沫玻璃吸水率较大；不加助熔剂或掺量过小时，泡沫玻璃烧结度低，会产生较多开口孔，且表观密度大，掺量过大时发泡不均匀，抗压强度低且吸水率大。当助溶剂：2%，发泡剂：2%，稳泡剂：4%，泡沫玻璃综合性能最好。
[0030] 实施例2本实施例提供一种固废制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：
（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；
碎玻璃选自废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃、废弃射线管玻璃中的一种或多种的混合物;
（2）将混合料然以8℃的升温速率升温至700℃，进行预处理；
（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，放入高速振动球磨机中进行干磨混匀，球磨时间为2min，得到配料；
复合造孔剂为等比例混合的沸石、碳酸钠及碳酸钙；助溶剂为碳酸钡；稳泡剂为磷酸三钠；发泡剂为等比例混合的碳黑和H3BO3的混合物；
高强耐高温纤维采用直径为0.04mm，长度为100mm的高硅氧纤维；
（4）将配料在1400℃熔融10min；
（5）冷却快速降至700℃，然后自然冷却；
（6）冷却后上述混合料送入到球磨机中进行研磨粉碎，并将研磨后的混合物过80筛并收集过筛粉末；
（5）将球磨后的粉末压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：
预热阶段，室温～280℃，升温速率15℃/min，320℃保温10min；
快速升温阶段，320℃～750℃，升温速率20℃/min；
保温烧结阶段，750℃～烧结温度，升温速率7℃/min，烧结温度为1000℃，恒温保温时间为20min；
冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率20℃/min，500℃以下可快速冷却得到泡沫玻璃，其吸水率为0.62%、抗压强度为27.9MPa，孔隙率为81.9%。。
[0031] 在本实施例中：淬渣：20%，镁还原渣：35%，助溶剂：6%，发泡剂：1%，稳泡剂：6%，复合造孔剂：5%，高强耐高温纤维：7%，余量为碎玻璃，以上各组分之和为100%。
[0032] 在本实施例中，水淬渣按质量百分比计包括以下组分：Al2O3:13%，MgO：1%，Fe2O3:7%，CaO:17%，Na2O：1.5%，K2O：1%，TiO2：0.7%，P2O5:0.1%，余量为SiO2，以上各组分之和为100%。
[0033] 在本实施例中，步骤（1）碎玻璃在混合前先进行清洗，干燥，球磨过200目筛。
[0034] 实施例3本实施例提供一种固废制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：
（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；
碎玻璃选自废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃、废弃射线管玻璃中的一种或多种的混合物;
（2）将混合料然以5‑8℃的升温速率升温至680℃，进行预处理；
（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，放入高速振动球磨机中进行干磨混匀，球磨时间为5min，得到配料；
复合造孔剂为等比例混合的沸石、碳酸钠及碳酸钙；助溶剂为碳酸钡；稳泡剂为磷酸三钠；发泡剂为等比例混合的碳黑和H3BO3的混合物；
高强耐高温纤维采用直径为0.04mm，长度为70mm的Si3N4纤维；
（4）将配料在135℃熔融15in；
（5）冷却快速降至580℃，然后自然冷却；
（6）冷却后上述混合料送入到球磨机中进行研磨粉碎，并将研磨后的混合物过80筛并收集过筛粉末；
（5）将球磨后的粉末压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：
预热阶段，室温～280℃，升温速率9℃/min，320℃保温10min；
快速升温阶段，320℃～750℃，升温速率18℃/min；
保温烧结阶段，750℃～烧结温度，升温速率6℃/min，烧结温度为900℃，恒温保温时间为50min；
冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率15℃/min，500℃以下可快速冷却得到泡沫玻璃，其吸水率为0.52%、抗压强度为26.4MPa，孔隙率为84.5%。
[0035] 在本实施例中：淬渣：15%，镁还原渣：40%，助溶剂：4%，发泡剂：2%，稳泡剂：5%，复合造孔剂：6%，高强耐高温纤维：5%，余量为碎玻璃，以上各组分之和为100%。
[0036] 在本实施例中，水淬渣按质量百分比计包括以下组分：Al2O3:11%，MgO：2%，Fe2O3:6%，CaO:18%，Na2O：1.2%，K2O：2%，TiO2:0.5%，P2O5:0.1%，余量为SiO2，以上各组分之和为100%。
[0037] 在本实施例中，步骤（1）碎玻璃在混合前先进行清洗，干燥，球磨过200目筛。
[0038] 上述实施例中，镁还原渣按质量百分比计包括：SiO2:25‑30%，Al2O3:1‑2%，MgO：7‑9%，Fe2O3:5‑7%，余量为CaO，以上各组分之和为100%。
[0039] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
