本發(fā)明屬于節(jié)能建筑材料領域，具體涉及花崗巖泥渣松散粉體燒結(jié)開孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃的方法。
背景技術：
1、花崗巖廣泛應用于建筑裝飾材料領域，花崗巖開采和加工過程中產(chǎn)生大量泥渣，簡單堆積或填埋不僅占用寶貴的土地資源，而且對土壤、空氣和水資源造成潛在的危害，花崗巖泥渣資源化利用具有重要的經(jīng)濟和生態(tài)效益。
2、花崗巖廢渣目前主要應用于綠色建材（混凝土、地質(zhì)聚合物和環(huán)保磚等）、精細陶瓷、復合材料和微晶玻璃等領域（花崗巖廢渣資源化利用研究進展[j].化工礦物與加工2023;?52(3):45-52+59），雖然國內(nèi)外對花崗巖廢棄物的資源化利用有很多研究,但附加值較低、經(jīng)濟效益有限，相關行業(yè)領域積極性不高。近年來，由固體廢物制成的泡沫陶瓷因其具有多孔、質(zhì)輕、保溫、隔音等優(yōu)異性能而成為越來越受歡迎的環(huán)保材料。目前被廣泛應用于建筑覆層、降噪、過濾、分離等領域（effect?of?process?parameters?oncharacteristics?and?pore?structure?of?foam?ceramics?prepared?from?granitesawing?dust[j].?ceramics?international,?2024;?50(5):?8378-8389）?；◢弾r廢渣與泡沫陶瓷原料具有相似的物理和礦物學特征。
3、對于花崗巖廢渣制備多孔微晶玻璃，廢渣與發(fā)泡劑混合均勻，壓力成型為素坯，燒結(jié)發(fā)泡后，形成多孔微晶玻璃。專利cn118373665a公開了一種全固廢泡沫陶瓷保溫材料及其制備方法，將花崗巖廢石粉、粉煤灰、電石渣、大理石廢石粉、玻璃廢渣等與水混合得到混合料，模具中壓力成型得到坯體，坯體烘干后燒結(jié)，獲得全固廢泡沫陶瓷保溫材料。專利cn109553304a公開了一種礦渣多孔微晶玻璃及其制備方法，所述的礦渣多孔微晶玻璃原料包括基礎玻璃粉、粘結(jié)劑和造孔劑，將原料按合適的質(zhì)量配比進行混料，干燥后壓力成型，低溫長時燒結(jié)浸漬形成一級孔，然后再通過二次加熱保溫，完成核化、晶化和發(fā)泡過程，形成均勻二級孔，得到分級多孔微晶玻璃。
4、目前，利用硅酸鹽固廢燒結(jié)的多孔微晶玻璃，其氣孔結(jié)構(gòu)基本上都是閉合氣孔，即氣孔周圍為致密基體，氣孔之間不連通。這種閉合氣孔結(jié)構(gòu)的多孔微晶玻璃應用領域十分有限，僅適用于隔熱保溫材料。與此相反，開孔結(jié)構(gòu)的多孔微晶玻璃具有隔熱、隔音以及濕度調(diào)節(jié)等特性，在高性能建筑節(jié)能材料以及污水凈化處理方面應用領域廣闊，有助于實現(xiàn)花崗巖泥渣的高附加值利用。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種花崗巖泥渣松散粉體燒結(jié)開孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的壓力成型和燒結(jié)形成的閉孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃。本發(fā)明以花崗巖泥渣為主要原料，綠色碳化硅作為發(fā)泡劑。將發(fā)泡劑與花崗巖泥渣混合造粒后，均勻鋪展于耐火模具中，然后高溫下瞬時燒結(jié)，低溫下擴散燒結(jié)，制備開孔結(jié)構(gòu)的多孔微晶玻璃。本發(fā)明具有原料來源豐富、花崗巖泥渣利用率高、生產(chǎn)工藝簡便、生產(chǎn)成本低廉、孔隙率可調(diào)等特點，適合生產(chǎn)大尺寸以及復雜形狀的多孔微晶玻璃，具備隔熱、隔音以及濕度調(diào)節(jié)等特性，有望應用于高性能輕質(zhì)墻體材料以及污水凈化處理，實現(xiàn)花崗巖泥渣的高值化利用。
2、本發(fā)明首先在高溫下瞬時燒結(jié)時，花崗巖中長石礦物部分熔化，形成少量液態(tài)的玻璃相，在相鄰顆粒間形成熔接點，作為開孔結(jié)構(gòu)的骨架基點；然后，在低溫下擴散燒結(jié)，花崗巖中長石繼續(xù)熔化，形成更多玻璃相，通過熔接點的傳質(zhì)擴散，使得骨架基點長大，強化骨架結(jié)構(gòu)，形成開孔結(jié)構(gòu)的剛性連接孔道。在燒結(jié)過程中綠色碳化硅被氧化，生成的二氧化碳和一氧化碳氣大部分會通過所形成的開孔孔道排出基體，氣體排出過程中，促使骨架致密化，起到強化骨架的作用。
3、一種花崗巖泥渣松散粉體燒結(jié)開孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃的方法，其工藝步驟如下：
4、將發(fā)泡劑與花崗巖泥渣混合均勻，使用80目篩網(wǎng)過篩，得到均勻混合粉體；
5、混合粉體造粒后，均勻鋪展于涂敷氧化鋁涂層的耐火模具中；
6、將耐火模具置于馬弗爐中進行高溫瞬時燒結(jié)，然后低溫擴散燒結(jié)，制備出開孔結(jié)構(gòu)的多孔微晶玻璃；
7、所述發(fā)泡劑是綠色碳化硅，其使用量是花崗巖泥渣質(zhì)量的1%～3%。
8、所述混合粉體造粒的顆粒尺寸為40～120目。
9、所述高溫瞬時燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1120～1180?℃，無需保溫；低溫擴散燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1050～1100?℃，燒結(jié)時間為10～30?min。
10、與閉合氣孔結(jié)構(gòu)的多孔陶瓷相比，本發(fā)明利用松散粉體燒結(jié)開孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃，在制備方法、氣孔結(jié)構(gòu)方面具有實質(zhì)性進步和創(chuàng)新：
11、（1）以花崗巖泥渣粉體為主要原料，采用松散粉體燒結(jié)法，無需壓力成型，不受模具尺寸限制，適合生產(chǎn)大尺寸以及復雜形狀的多孔微晶玻璃；
12、（2）本發(fā)明采用松散粉體燒結(jié)法，通過高溫瞬時燒結(jié)，在相鄰顆粒接觸點形成熔接點，結(jié)合低溫擴散燒結(jié)，通過熔接點的傳質(zhì)擴散，形成剛性孔道，獲得高孔隙率、開孔結(jié)構(gòu)的多孔微晶玻璃；
13、（3）本發(fā)明中發(fā)泡劑的作用在于，燒結(jié)過程中綠色碳化硅氧化產(chǎn)生氣體，抑制顆粒滑移、填充，防止孔道崩塌；與此同時，氣體通過孔道排出時，氣壓作用下促使孔道致密化，獲得具有較高比壓縮強度的多孔微晶玻璃。
14、綜上所述，本發(fā)明具有花崗巖泥渣利用率高、生產(chǎn)工藝簡便、生產(chǎn)成本低廉，適合生產(chǎn)大尺寸以及復雜形狀的多孔微晶玻璃，有望應用于高性能輕質(zhì)墻體材料以及污水凈化處理，實現(xiàn)花崗巖泥渣的高附加值資源化利用。
1.一種花崗巖泥渣松散粉體燒結(jié)開孔結(jié)構(gòu)多孔微晶玻璃的方法，其工藝步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟s1中，所述發(fā)泡劑是綠色碳化硅，其使用量是花崗巖泥渣質(zhì)量的1%～3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟s2中，所述混合粉體造粒的顆粒尺寸為40～120目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟s3中，高溫瞬時燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1120～1180℃，無需保溫；低溫擴散燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1050～1100℃，燒結(jié)時間為10～30min。