本發(fā)明涉及一種石英石廢棄物制備多孔陶瓷的方法，屬于建筑材料技術(shù)和廢棄物利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石英石廢棄物是生產(chǎn)石英石時產(chǎn)生的廢棄物，其成分含有10%左右的樹脂，一般樹脂含有苯等化合物，而且這些有機物在自然環(huán)境中降解非常緩慢；廢棄物中還含有一些堿性的無機添加物，重金屬鹽類等，這些化合物都會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染而且堆積占用了大量的土地。石英石加工的過程中需要濕磨，因此廢棄物中含有大量的水分。由于廢棄物中大量樹脂和水分的存在，而且樹脂燃燒產(chǎn)生的氣體嚴重污染大氣，因此對其無污染煅燒處理難以實現(xiàn)。石英石含水率高（一般在40%以上），但其表觀含水少，難揮發(fā)，烘干困難是制約其工業(yè)化應(yīng)用的根本原因，且其完全烘干后易出現(xiàn)顆粒團聚導致無法均勻分散，同時在烘干的過程中（70℃）樹脂開始揮發(fā)出刺激性的氣味，因此一般企業(yè)只能是不作處理任意排放、填埋。
目前石英石廢棄物已經(jīng)成為環(huán)境的一大威脅，小規(guī)模企業(yè)眾多，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊；生產(chǎn)率和產(chǎn)品合格率較低，據(jù)不完全統(tǒng)計全國生產(chǎn)人造石板的企業(yè)一年所產(chǎn)生的廢料是2000多萬噸，由于廢棄物中大量樹脂和水分的存在，且樹脂燃燒產(chǎn)生的氣體嚴重污染大氣，降解緩慢，因此對其無污染處理難以實現(xiàn)。
多孔陶瓷是一種新型的陶瓷材料，自19世紀70年代作為細菌過濾體被實用化以來，由于它具有均勻透過性，較大的比表面積，低密度以及耐高溫、抗腐蝕、耐熱沖擊、機械強度高、原料來源廣泛，使用壽命長等優(yōu)良特性而越來越受到人們的重視，己被廣泛應(yīng)用于化工，能源、環(huán)保、冶金、電子及生物等各個部門，作為過濾、分離、布氣、吸音、催化劑載體及生物陶瓷等材料，引起了材料學界的高度關(guān)注，成為一個非?；钴S的研究領(lǐng)域。隨著大量研究成果的取得，多孔陶瓷的應(yīng)用范圍仍在不斷地進一步發(fā)展。多孔陶瓷是一種經(jīng)高溫燒成，材料中含有大量彼此相通并與材料表面相貫通的多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷材料，多孔陶瓷由于其特殊的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)，具有以下一些共同特性：化學穩(wěn)定性好；熱學穩(wěn)定性能好；幾何表面積與體積比高；多孔陶瓷制品的孔道尺寸分布范圍較寬。
用石英石固體廢棄物，研究開發(fā)一種生產(chǎn)成本低，兼具輕質(zhì)、保溫、隔熱功能的環(huán)保型多孔陶瓷，實現(xiàn)資源化綜合利用，既可以解決環(huán)境污染問題，又使資源得到了有效利用，符合我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有石英石板行業(yè)存在的廢料浪費、污染環(huán)境以及多孔陶瓷應(yīng)用廣泛但生產(chǎn)成本高的問題，提出了一種用石英石廢棄物生產(chǎn)多孔陶瓷的方法，達到節(jié)能減排，廢物利用的目的。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種用石英石廢棄物制備多孔陶瓷，由重量份比將50-60份石英石廢棄物、35-45份飛灰、15-20份碳酸氫鈉、0.01-0.03份外加劑和30-40份水混合，加入1-5份發(fā)泡劑發(fā)泡，烘干，在不高于800℃條件下低溫燒結(jié)而成；外加劑其質(zhì)量百分比組成為：5%-10%烷基醇酰胺、40%-50%聚羧酸減水劑、10%-15%的焦磷酸鈉和25%-35%的聚丙烯酸鈉。
一種用石英石廢棄物制備多孔陶瓷的方法：按重量份比將50-60份石英石廢棄物、35-45份飛灰、15-20份碳酸氫鈉、0.01-0.03份外加劑和適量水混合制成固含量濃度為30%-40%的料漿，將料漿加入1-5份發(fā)泡劑發(fā)泡，烘干，在不高于800℃條件下低溫燒結(jié)而成；所述的外加劑由烷基醇酰胺、聚羧酸減水劑、焦磷酸鈉和聚丙烯酸鈉組成。
上述的用人造石廢棄物制備多孔陶瓷的方法，優(yōu)選包括步驟如下：
（1）將人造石廢棄物過篩；
（2）按重量份比50-60份石英石廢棄物、35-45份飛灰、15-20份碳酸氫鈉、0.01-0.03份外加劑和30-40份水混合，加入1-5份發(fā)泡劑發(fā)泡，烘干，在不高于800℃條件下低溫燒結(jié)而成；外加劑其質(zhì)量百分比組成為：5%-10%烷基醇酰胺、40%-50%聚羧酸減水劑、10%-15%的焦磷酸鈉和25%-35%的聚丙烯酸鈉；
（3）烘干；
（4）在不高于800℃條件下低溫燒結(jié)6-10小時。
在上述方法中，所述的石英石板廢棄物，其重量百分比組成如下（干基）：sio289.05%-90.18%；al2o30.3%-0.4%；cao1.95%-1.97%；mgo0.60%-0.67%；fe2o30.55%-0.6%；k2o0.14%-0.17%；na2o0.7%-0.9%；雜質(zhì)余量；其中雜質(zhì)為石英石板廢棄物中含有的樹脂和水分，粒度為10-100微米。
所述的飛灰，其重量百分比組成如下（干基）：al2o338.5%-40.3%、sio233.5%-35.9%、cao10.1%-12.3%、雜質(zhì)余量；雜質(zhì)為其它氧化物或水分；飛灰粒度為1-100微米。
所述的過篩篩目大小為140-200目。
所述的發(fā)泡為攪拌自然發(fā)泡，發(fā)泡好的混合料在溫度20±2℃濕度大于等于50%的環(huán)境中養(yǎng)護8-10小時。使得混合料中水份的分布趨于均勻化，同時也帶動了混合料內(nèi)部粘接劑等物質(zhì)在混合料內(nèi)部的均勻化。
上述方法中，外加劑的優(yōu)選質(zhì)量百分比組成為：8%烷基醇酰胺、45%聚羧酸減水劑、12%的焦磷酸鈉和35%的聚丙烯酸鈉。
所述的發(fā)泡劑優(yōu)選雙氧水。所述的烘干優(yōu)選在90±5℃的烘干設(shè)備中烘干3-5小時。
為了保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌，采取低溫長時間保溫的燒結(jié)工藝，優(yōu)選采用每分鐘升溫3℃，300℃保溫30-40分鐘，500℃保溫60-80分鐘,800℃保溫3小時的燒結(jié)工藝。
上述方法制得的多孔陶瓷材料。
本發(fā)明的有益效果：
（1）本發(fā)明原料中石英石廢棄物中含有的大量樹脂高溫下分解都會產(chǎn)生大量的氣體形成多孔的結(jié)構(gòu)，廢料中的al2o3、sio2和cao，形成陶瓷中需要的骨架莫來石相，雙氧水發(fā)泡劑可以引入大量氣孔，碳酸氫鈉助熔劑的使用可以大幅降低多孔陶瓷的出現(xiàn)液相的溫度，有利用低溫燒成；
（2）本發(fā)明外加劑的使用，可以有效的釋放出人造石里面的吸附水轉(zhuǎn)化成自由水，降低了外加水的用量，節(jié)約了成本；釋放出的水所留下的空間，形成氣孔；烷基醇酰胺在體系里面具有穩(wěn)定和促進氣泡的作用，聚羧酸減水劑和焦磷酸鈉復合作用具有分散廢棄物和釋放吸附水的作用，聚丙烯酸鈉作為體系穩(wěn)定劑，防止沉淀；
（3）本發(fā)明采用的燒結(jié)工藝可保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌；
（4）本發(fā)明方法實現(xiàn)了廢棄物的利用，利用大量工業(yè)垃圾，降低環(huán)境負荷和多孔陶瓷的制造成本；
（5）本發(fā)明方法制得的多孔陶瓷具有較好的抗折強度，隔熱性好、密度小、自重輕。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明實施例使用的石英石板廢棄物，其重量百分比組成如下（干基）：sio289.05%-90.18%；al2o30.3%-0.4%；cao1.95%-1.97%；mgo0.60%-0.67%；fe2o30.55%-0.6%；k2o0.14%-0.17%；na2o0.7%-0.9%；雜質(zhì)余量；其中雜質(zhì)為廢棄物中含有的樹脂和水分，粒度為10-100微米。飛灰，其重量百分比組成如下（干基）：al2o338.5%-40.3%、sio233.5%-35.9%、cao10.1%-12.3%、雜質(zhì)余量；雜質(zhì)為其它氧化物或水分；飛灰粒度為1-100微米。
實施例1
（1）將石英石廢棄物取出，過200目篩；
（2）配料：按重量份將50份石英石廢棄物、45份飛灰、15份碳酸氫鈉、0.01份外加劑和40份水按照混合均勻，制成固含量為30%-40%的料漿，外加劑為質(zhì)量百分比組成：8%烷基醇酰胺、45%聚羧酸減水劑、12%的焦磷酸鈉和35%的聚丙烯酸鈉。將上述漿料加入4份發(fā)泡劑，自然發(fā)泡，發(fā)泡好的混合料在溫度20℃、濕度50%的環(huán)境中放置10小時，使得混合料中水份的分布趨于均勻化，同時也帶動了混合料內(nèi)部粘接劑等物質(zhì)在混合料內(nèi)部的均勻化。
（3）烘干：將發(fā)泡好的樣品放在90℃左右的烘干設(shè)備中烘干4小時。
（4）燒結(jié)：為了保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌，采取低溫長時間保溫的燒結(jié)工藝，即采用每分鐘升溫3℃，300℃保溫30-40分鐘，500℃保溫60-80分鐘,800℃保溫3小時的燒結(jié)工藝。
實施例2
（1）將石英石廢棄物取出，過200目篩；
（2）配料：按重量份將55份石英石廢棄物、40份飛灰、17份碳酸氫鈉、0.02份外加劑和42份水按照混合均勻，制成固含量為40%的料漿，外加劑質(zhì)量百分比組成為：8%烷基醇酰胺、45%聚羧酸減水劑、12%的焦磷酸鈉和35%的聚丙烯酸鈉。將上述漿料加入4份發(fā)泡劑，自然發(fā)泡，發(fā)泡好的混合料在溫度20℃、濕度50%的環(huán)境中放置10小時，使得混合料中水份的分布趨于均勻化，同時也帶動了混合料內(nèi)部粘接劑等物質(zhì)在混合料內(nèi)部的均勻化。
（3）烘干：將發(fā)泡好的樣品放在90℃左右的烘干設(shè)備中烘干4小時。
（4）燒結(jié)：為了保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌，采取低溫長時間保溫的燒結(jié)工藝，即采用每分鐘升溫3℃，300℃保溫30-40分鐘，500℃保溫60-80分鐘,800℃保溫3小時的燒結(jié)工藝。
實施例3
（1）將石英石廢棄物取出，過200目篩；
（2）配料：按重量份將60份石英石廢棄物、35份飛灰、20份碳酸氫鈉、0.03份外加劑和45份水按照混合均勻，制成固含量為30%-40%的料漿，外加劑質(zhì)量百分比組成為：8%烷基醇酰胺、45%聚羧酸減水劑、12%的焦磷酸鈉和35%的聚丙烯酸鈉。將上述漿料加入4份發(fā)泡劑，自然發(fā)泡，發(fā)泡好的混合料在溫度20℃、濕度50%的環(huán)境中放置10小時，使得混合料中水份的分布趨于均勻化，同時也帶動了混合料內(nèi)部粘接劑等物質(zhì)在混合料內(nèi)部的均勻化。
（3）烘干：將發(fā)泡好的樣品放在90℃左右的烘干設(shè)備中烘干4小時。
（4）燒結(jié)：為了保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌，采取低溫長時間保溫的燒結(jié)工藝，即采用每分鐘升溫3℃，300℃保溫30-40分鐘，500℃保溫60-80分鐘,800℃保溫3小時的燒結(jié)工藝。
實施例4
（1）將石英石廢棄物取出，過200目篩；
（2）配料：按重量份將60份石英石廢棄物、35份飛灰、20份碳酸氫鈉、0.03份外加劑和45份水按照混合均勻，制成固含量為30%-40%的料漿，外加劑質(zhì)量百分比組成為：10%烷基醇酰胺、50%聚羧酸減水劑、10%的焦磷酸鈉和30%的聚丙烯酸鈉。將上述漿料加入3份發(fā)泡劑，自然發(fā)泡，發(fā)泡好的混合料在溫度20℃、濕度50%的環(huán)境中放置10小時，使得混合料中水份的分布趨于均勻化，同時也帶動了混合料內(nèi)部粘接劑等物質(zhì)在混合料內(nèi)部的均勻化；
（3）烘干：將發(fā)泡好的樣品放在90℃左右的烘干設(shè)備中烘干4小時。
（4）燒結(jié)：為了保證多孔陶瓷孔結(jié)構(gòu)和陶瓷莫來石相的形成，防止溫度過高結(jié)構(gòu)坍塌，采取低溫長時間保溫的燒結(jié)工藝，即采用每分鐘升溫3℃，300℃保溫30-40分鐘，500℃保溫60-80分鐘,800℃保溫3小時的燒結(jié)工藝。
測試數(shù)據(jù)
表1實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
以上是結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的詳細介紹，本發(fā)明的保護范圍不限于此。