低品位石英保溫隔熱磚制備技術(shù)研究

低品位石英保溫隔熱磚制備技術(shù)研究

0提高建筑材料質(zhì)量的需要在當(dāng)行業(yè)資源需求顯著增加的情況下，可以使用的各種優(yōu)質(zhì)天然或合成礦物原料在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛使用，包括著名的砂砂礦。隨著科技的進(jìn)步和高品位天然資源的消耗,不少新興產(chǎn)業(yè)隨之產(chǎn)生,在這些產(chǎn)業(yè)中,絕大部分是利用工業(yè)廢料或低品位原料制備高性價比的“綠色”產(chǎn)品。部分石英砂被用于房屋建筑的混合砂漿原料,使得石英砂的性價比值較低,幾乎很難體現(xiàn)它的經(jīng)濟(jì)價值。近年來,由于全國范圍建筑業(yè)的大發(fā)展,出現(xiàn)了粗制濫造的不良傾向。最近國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對建筑材料質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督抽查發(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分存在質(zhì)量問題,很難達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。隨著城市建設(shè)的推進(jìn),國內(nèi)外墻體材料工業(yè)也得到迅猛發(fā)展,燒結(jié)粘土磚消耗了大量的土地(粘土)資源,我國將節(jié)約土地(粘土)資源提上了日程,于是國內(nèi)紛紛出現(xiàn)各種各樣的非粘土燒結(jié)磚或粘土燒結(jié)空心磚,以便達(dá)到節(jié)約土地(粘土)資源的目的。工業(yè)發(fā)達(dá)國家新型墻體材料已占整個墻體材料的60%~90%,新建住宅80%~100%采用高效保溫材料,目前,發(fā)達(dá)國家墻體材料的發(fā)展方向主要反映在耐久、節(jié)能和功能三大方面,并注重墻體材料生產(chǎn)資源的開發(fā)研究。近年來水土流失加劇,連續(xù)發(fā)生特大洪水造成大量泥沙淤積在長江中下游航道,嚴(yán)重影響航行,顯然航道整治離不開河道采砂。只要選址得當(dāng),開采適量,在保證河勢穩(wěn)定的前提下利用長江沿岸低品位石英砂作為原料生產(chǎn)高質(zhì)量的新型建筑材料可以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。利用長江沿岸低品位石英砂開發(fā)研制新型保溫隔熱磚,必須控制其內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。本文研究了球磨參數(shù)對低品位石英砂粒度的影響,為得到高性能的保溫隔熱磚奠定原料基礎(chǔ)。1顆粒礦物的提取將來至長江沿岸的低品位石英砂在太陽下曬干,首先對低品位石英砂原料進(jìn)行粗選,然后用50目篩進(jìn)行篩選,將河砂中顆粒尺寸較大的顆粒礦物去除,避免影響球磨。最后放入QM-BP型行星式球磨機球磨罐中,在一定條件下球磨后,取出石英砂粉體備用,用BT-9300H型粒度分析儀對球磨后的石英砂進(jìn)行粒度分析,用捷克TESCANVEGAⅡ型掃描電鏡觀察其形貌。2結(jié)果與討論1.1石英砂平均粒徑的變化球磨罐中裝料量為200g/L低品位石英砂,在球磨機轉(zhuǎn)速為300r/min,大小球質(zhì)量比值為0.75的條件下,球磨一定時間取樣并對其進(jìn)行粒度分析,結(jié)果如圖1所示。從圖可以看出,隨著時間的延長,石英砂的平均粒徑逐漸減少。球磨時間60min以前,球磨使得平均粒徑減小幅度較大,而球磨時間大于60min后,石英砂平均粒徑減小幅度較小,基本趨于平緩趨勢。因為石英砂顆粒在球磨初始由于粒徑較大,在球磨機的作用下被沖擊的概率較大而被粉碎,隨著球磨時間延長石英砂顆粒減小到一定程度,使得其在大小球的間隙中不受到?jīng)_擊而使粒徑減小速度變緩,從圖2中也可以看出。所以,當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下,隨著球磨時間的延長,石英砂粒徑減小。綜合性能和能耗之間整個工藝考慮,球磨時間定為60min較好。2.2轉(zhuǎn)速對石英砂粒徑的影響在球磨罐中裝料量為200g/L低品位石英砂,大小球質(zhì)量比值為0.75,球磨轉(zhuǎn)速不同的條件下,球磨60min后,取樣進(jìn)行粒度分析,結(jié)果如圖3所示。從圖可知:隨著球磨轉(zhuǎn)速的增加,石英砂的平均粒徑逐漸減小。由于球磨轉(zhuǎn)速的不斷增加,球磨介質(zhì)對石英砂的沖擊次數(shù)和研磨作用力相對增加,從而增強了球磨機對礦物的球磨效果,使得石英砂的粒徑逐漸減小。所以,在其他參數(shù)不變的情況下,隨著球磨轉(zhuǎn)速的增加,石英砂粒徑逐漸減小,從圖4也可以應(yīng)證。球磨轉(zhuǎn)速為300r/min時,球磨效果較好,此時石英砂平均粒徑為12.54μm。2.3圖1為不同的對象,提出兩種方法在球磨轉(zhuǎn)速為300r/min,大小球質(zhì)量比值為0.75,球磨機裝料量不同的情況下,球磨60min,取樣并進(jìn)行粒度分析,結(jié)果如圖5所示。從圖得到:隨著球磨機裝料量的增多,石英砂平均粒徑逐漸變大。因為裝料量增加,球磨介質(zhì)不變,球料比減小,球磨介質(zhì)對石英砂的沖擊次數(shù)和研磨作用減弱,使得石英砂的平均粒徑增大,即球磨效果變差。所以,當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下,隨著球磨機裝料量的增加,石英砂的平均粒徑增加,從圖6中也得以證明。綜合考慮,認(rèn)為球磨裝料量為200g/L較為合適。2.4石英砂的平均粒徑隨比的變化在球磨轉(zhuǎn)速為300r/min,球磨機裝料量分別為200g/L,大球為Φ10mm,小球為Φ5mm,大小球質(zhì)量比值不同的情況下,球磨60min,取樣并進(jìn)行粒度分析,結(jié)果如圖7所示。由圖可以看出,隨著大小球質(zhì)量比值的增加,石英砂平均粒徑逐漸增加。因為大小球質(zhì)量比值的增加,增大了大球的數(shù)量,在球體撞擊時,形成較多較大的空隙,對球磨細(xì)顆粒無疑是不利的。大小球質(zhì)量比值的減小,變相地減少了大球的數(shù)量,這對于球磨粗顆粒是不利的,因此,大小球的質(zhì)量比值要適當(dāng)。所以,在其他參數(shù)不變的情況下,隨著球比的增加,石英砂粒徑逐漸增加。綜合考慮,大小球質(zhì)量比值為0.75較好。圖8為球磨前后的石英砂粉體掃描電鏡照片,從圖片中可以看到,石英砂原料顆粒粗大,石英砂松散堆積;而球磨后的石英砂成粉狀,不如石英砂原料那樣松散堆積,而是由于顆粒細(xì)小相互之間吸附團(tuán)聚,使石英砂粉體形狀各異,大小顆粒都有,這樣多樣性的顆粒有利于保溫隔熱磚坯體的成型。3石英粒徑隨球磨時間的變化原料石英砂通過分組后的球磨,取樣并進(jìn)行粒度分析得到實驗結(jié)果,對其進(jìn)行分析討論后,得到以下結(jié)論:(1)隨著球磨時間的延長,石英砂粒徑減小。隨著球磨