燒成工藝制度對含鈦高爐渣制備發(fā)泡陶瓷性能的影響

梁宗宇，張 華，馬明龍，班劭璞，楊 合

(東北大學(xué)冶金學(xué)院資源與環(huán)境所，沈陽 110000)

0 引 言

發(fā)泡陶瓷是一種主要以閉氣孔存在的輕質(zhì)保溫材料，因具有輕質(zhì)、高強、耐高溫、保溫、隔音等優(yōu)良性能而用于建筑防火材料和隔音材料[1-3]，可用于取代現(xiàn)有的有機保溫材料。目前我國發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)主要以石英、粘土和長石等優(yōu)質(zhì)硅酸鹽材料為原料[4]，這不僅生產(chǎn)成本較高，同時還不能解決固體廢棄物資源化利用的問題。

頁巖主要是由粘土在壓力和溫度作用下形成的一種沉積巖，其成分復(fù)雜，摻雜著石英、長石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)，是生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的優(yōu)質(zhì)原料[5]。含鈦高爐渣是煉鐵過程產(chǎn)生的一種廢棄渣，渣中TiO2含量高[6]。由于高爐渣中礦相結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含鈦礦物彌散地分布于爐渣中，常規(guī)的選礦方式很難將TiO2分離出來[7]，所以此類高爐渣難以直接用于建材生產(chǎn)，因此造成了大量的堆積。

本研究主要使用頁巖和含鈦高爐渣為原料，制備具有輕質(zhì)保溫性能的發(fā)泡陶瓷材料。重點研究了原料配比及燒成工藝對最終制品的體積密度和導(dǎo)熱系數(shù)的影響，為高效綜合利用含鈦高爐渣提供一種可行的辦法。

1 實 驗

1.1 實驗原料

實驗所利用的頁巖來自于遼寧朝陽，其化學(xué)組成如表1所示；含鈦高爐渣來自于四川攀枝花，其化學(xué)組成如表2所示；含鈦高爐渣的XRD譜如圖1所示，渣中主要的晶相為鐵和鈣鈦礦。本實驗采用二氧化硅粉作為補充劑去補充原料中SiO2的占比，添加球粘土來促進固相燒結(jié)，改善熔體粘度；……