一種輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅酸鈣板的制備方法，特別涉及一種輕質(zhì)的硅酸鈣板的制備新方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]建材工業(yè)的發(fā)展趨勢是生產(chǎn)輕質(zhì)、高強、節(jié)能環(huán)保的建筑材料，運用輕質(zhì)高強的建筑材料減小建筑物的自重，提高施工的機械化和裝配化水平。硅酸鈣板作為新型環(huán)保建材，具有防火、防潮、耐久、變形率低、隔熱等特點。
[0003]目前，傳統(tǒng)的硅酸鈣板是用硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料并加入增強纖維及添加劑，經(jīng)過混合制漿、成坯、高溫蒸壓養(yǎng)護等工序制成，例如專利文獻CN101279831公開了一種硅酸鈣及其制備方法，專利文獻CN1884180公開了一種無石棉硅酸鈣板及其制作方法。
[0004]目前工業(yè)生產(chǎn)的硅酸鈣板大多是中高密度的，其密度在1.lg/cm3以上，較之低密度的輕質(zhì)硅酸鈣板在隔音、隔熱保溫、施工等方面存在較大的不足。而現(xiàn)有低密度硅酸鈣板其密度一般在0.6-0.9g/cm3之間，生產(chǎn)過程中硅質(zhì)材料中的S12和鈣質(zhì)材料中的CaO經(jīng)水熱合成反應(yīng)生成托貝莫來石晶體，一般要經(jīng)二次蒸養(yǎng)，原料成本、能耗和制造成本較高，此類制備方法可參見專利文獻CN103449773A，其公開的一種輕質(zhì)硅酸鈣板及其制備方法?’專利文獻CN102584116A，其公開了一種無石棉輕質(zhì)硅酸鈣板及其制造方法。
[0005]專利文獻CN1350993A公開了一種輕質(zhì)硅酸鈣般的制造方法，該方法可制得密度在0.8-1.0g/cm3的硅酸鈣版，但是其仍然需要高溫蒸養(yǎng)環(huán)節(jié)；專利文獻CN103449773公開了一種低密度高強度的無石棉的輕質(zhì)硅酸鈣板的制備方法，但是該制備方法中仍然包括了將輕質(zhì)硅酸鈣板坯體送入蒸壓釜內(nèi)蒸養(yǎng)的過程，工序較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種密度低、強度高、不易變形、隔熱防火的硅酸鈣板及其制備方法。
[0007]本發(fā)明方法所使用的主要原料包括硅酸鈉鈣，所述硅酸鈣鈉是由粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土、膨潤土等高二氧化硅含量的原料經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化獲得，這種硅酸鈉鈣經(jīng)水熱分解反應(yīng)得到一種硅酸鈣渣，此種硅酸鈣微觀晶體結(jié)構(gòu)與形貌可控，與水泥、粉煤灰、石膏、石英、增強纖維等按一定配比混合、壓制而制成硅酸鈣板，其中的壓制環(huán)節(jié)無需蒸壓步驟。
[0008]本發(fā)明提供的硅酸鈣板的制備方法，包括如下步驟:
[0009]步驟I):原料處理:硅酸鈉鈣原料和稀堿液按質(zhì)量比1:10-1: 30混合得到混合料漿，所述混合料漿進行堿性水解，水解反應(yīng)完畢后，固液分離得到固體硅酸鈣渣；所述硅酸鈉鈣原料包括粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土和膨潤土中的一種或多種。
[0010]優(yōu)選的，所述稀堿液中NaOH濃度為l_50g/L。
[0011]優(yōu)選的，所述混合料漿在溫度70_250°C進行水解，水解時間可以選擇4_40h。反應(yīng)過程中對料漿進行攪拌，對反應(yīng)后料漿進行過濾洗滌，得到硅酸鈣渣。
[0012]步驟2):制備混合物料，并加水混合均勻；所述混合物料包括硅酸鈣渣和增強纖維；所述硅酸鈣渣的質(zhì)量分數(shù)為50-90wt%，所述增強纖維為紙纖維或棉纖維。
[0013]優(yōu)選的，所述混合物料還包括水泥0_20wt% ;粉煤灰0_20wt% ;石膏0_20wt% ;石英0_20wt%以及膨潤土 0_3wt%。
[0014]優(yōu)選的，所述增強纖維為紙纖維時，紙纖維的含量為3_20wt% ;所述增強纖維為棉纖維時，所述棉纖維的含量為3-15wt%。
[0015]步驟3):所述增強纖維松解和混合物料混合均勻后，進行固液分離得到濾餅。
[0016]優(yōu)選的，混料溫度為20-90°C，待增強纖維充分松解以及物料混合均勻后，對料漿進行液固分離。
[0017]步驟4):將濾餅壓制成板，成型后的制品脫模，即得濕坯。
[0018]優(yōu)選的，壓制時壓力為20_60MPa，壓力維持時間5_120min。
[0019]更優(yōu)選的，所述方法還包括:
[0020]步驟5):將所得的濕坯靜養(yǎng)l_48h，然后在70_130°C下烘干至含水率小于10wt%，制得硅酸鈣板成品。
[0021]本發(fā)明還提供了利用上述方法制備獲得的硅酸鈣板。
[0022]本發(fā)明提供的硅酸鈣板有以下明顯的有益效果:
[0023]I)本發(fā)明所采用的主要原料區(qū)別于傳統(tǒng)硅酸鈣板生產(chǎn)原料，是以粉煤灰、赤泥、煤矸石等高硅原料經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化所得的硅酸鈉鈣為原料。硅酸鈉鈣經(jīng)水熱分解得到一種硅酸鈣渣，用以制備硅酸鈣板。與傳統(tǒng)的鈣質(zhì)材料與硅質(zhì)材料合成反應(yīng)相比，原料簡單，節(jié)能經(jīng)濟。
[0024]2)本發(fā)明在制備硅酸鈣板過程中減少了傳統(tǒng)生產(chǎn)硅酸鈣板的高溫蒸壓養(yǎng)護工藝，縮短了制作流程。另外，由于原料來源廣泛，操作易行，經(jīng)濟環(huán)保。
[0025]3)本發(fā)明所用的硅酸鈣物質(zhì)微觀形貌可控，可以是鱗片狀搭接的棒狀或球狀結(jié)構(gòu)，也可以是纖維狀纏繞的球形結(jié)構(gòu)，在一定壓力下不同結(jié)構(gòu)的硅酸鈣晶體與石英、粉煤灰等骨料交叉搭接，并在增強纖維的作用下形成密實的坯體。
[0026]4)本發(fā)明所提供的硅酸鈣板是一種密度低、強度高、不易變形、隔熱防火的優(yōu)質(zhì)板材。硅酸鈣板密度在0.6-1.0g/cm3范圍，抗折強度在8MPa以上。
[0027]本發(fā)明是以硅酸鈉鈣為原料，經(jīng)水熱分解得到硅酸鈣，這種硅酸鈣與水泥、粉煤灰、增強纖維等按一定配比混合、壓制，制備硅酸鈣板。本發(fā)明充分利用上述原料的有價組分，可實現(xiàn)粉煤灰等高硅原料的高值化利用。
【附圖說明】
[0028]圖1、本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]參見圖1，粉煤灰經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化后得到以硅酸鈉鈣為主要成分的固態(tài)渣，其主要成分為18.62%的Na20、31.24%的S1jP 33.56%的CaO。該固態(tài)渣與NaOH濃度為lg/L的稀堿液按1:30質(zhì)量比混合，然后在反應(yīng)釜中進行動態(tài)水熱分解反應(yīng)，反應(yīng)溫度250°C，反應(yīng)時間4h。反應(yīng)后的料漿進行過濾洗滌，即得一種硅酸鈣渣。制備硅酸鈣板的各組分配方(質(zhì)量比):所制硅酸鈣渣干重70wt %，水泥20wt %，紙纖維1wt %。準確稱取各物料后加水在90°C下混合攪拌，待纖維松解，混料均勻，后對料漿液固分離，濾餅用指定的模具進行壓制成板。成型壓力60MPa，成型壓力維持時間5min。成型后脫模，濕坯靜養(yǎng)48h，然后在70°C干燥24h。最后制得的娃酸I丐板成