本发明涉及陶瓷制作技术领域，具体涉及一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷及其制备方法。
背景技术：
随着与墙体保温材料关联的重大火灾事故的增多，建筑领域提出在外墙外保温体系中采用防火隔离及无空腔等做法，这样可以解决有机保温材料燃烧特性中火焰易传播、易扩散的缺陷，从而避免由于易燃保温材料引发火焰扩散、传播所导致的火灾事故。但是防火构造的研究解决不了有机保温材料在墙体结构上的耐温性、耐燃性，以及有机保温材料在火灾中释放烟毒气，EPS、XPS 等热塑性有机保温材料在燃烧过程中自身产生的熔融、滴落等问题。这就意味着有机保温材料技术存在的防火等级低、稳定性和耐久性差的固有缺陷已经不能适应社会对建筑保温材料的要求。
随着经济和城镇化建设的发展，旧楼改造与拆除、新楼兴建、基础设施建设的速度也不断加快。据统计，我国每年拆除 4 亿平方米旧建筑，产生建筑废弃物即建筑垃圾约 5 亿吨 ；每年新建建筑20亿平方米，产生建筑垃圾大于1亿吨 ；每年装修2000万套新房，产生建筑垃圾 4000 万吨。目前，我国建筑垃圾的年排放量已经超过 6.4 亿吨；如此大量的建筑垃圾如不进行妥善处理而直接填埋，既污染水土资源和空气环境、挤占土地，又浪费我国宝贵的矿产资源、严重阻碍我国工业的可持性发展。因此，建筑垃圾的资源化利用已成为政府及相关行业和科技工作者梦寐以求的目标。现有技术存在建筑垃圾使用率低，产品吸水率高 ( 防污性能差 )、强度低、附加价值低等问题，不适用于陶瓷内外墙砖及地板砖的制备，难以广泛推广，难以满足大量排放的建筑垃圾资源化利用需求。因此，以建筑垃圾为原料，开发一种建筑垃圾使用率高，产品吸水率低、防污性能好、强度高的陶瓷内外墙砖及地板砖制备技术具有非常重要的社会经济意义。
陶瓷材料具有诸多优点，如美观大方、耐酸碱、耐高温等，在日用品、建材、机械加工等众多领域具有广泛用途。氧化铝和氧化锆是陶瓷材料中常见的两种组份，氧化铝具有比重低、耐高温等优异性能，在陶瓷材料领域具有广泛应用，但其抗折强度和断裂韧性较低 ；氧化锆具有良好的抗折强度，被誉为“陶瓷钢”，但其比重较大，通常会增加成品的重量。氧化锆和氧化铝两者的有机结合，制备复合陶瓷材料技术受到了越来越多的重视。氧化镍通常用作陶瓷材料的颜料。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种建筑垃圾使用率高，产品吸水率低、防污性能好、强度高的环保型隔热保温的建筑复合陶瓷及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷及其制备方法，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料20-35份、建筑粉体废料粗骨料20-30份、沸石粉15-30份、氧化锌10-20份、陶瓷粘土8-15份、膨润土20-35份、花岗岩废料10-12份、腐植酸钠11-22份、硝酸铝7-15份、硝酸镍8-18份、烧结助剂5-10份、聚乙二醇5-10份、起泡剂4-8份、外加胶凝剂5-9份。
进一步地，一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料21-34份、建筑粉体废料粗骨料21-28份、沸石粉16-27份、氧化锌11-19份、陶瓷粘土9-14份、膨润土22-33份、花岗岩废料11-12份、腐植酸钠15-20份、硝酸铝8-14份、硝酸镍9-17份、烧结助剂6-8份、聚乙二醇6-9份、起泡剂5-7份、外加胶凝剂6-8份。
进一步地，所述烧结助剂为三氧化二铝和氧化镁中的一种或两种混合物。
进一步地，一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
S1、将陶瓷废料21-34份、建筑粉体废料粗骨料21-28份、沸石粉16-27份、陶瓷粘土8-15份、膨润土20-35份、花岗岩废料11-12份加水混合之后，加入球磨机进行采用湿法球磨后，干燥过50-80目筛，得到粉料；
S2、将硝酸铝8-14份、硝酸镍9-17份混合之后加入高浓度硝酸，搅拌反应得到反应溶液；
S3、将氧化锌11-19份、烧结助剂6-8份、起泡剂5-7份、外加胶凝剂6-8份加水搅拌，加温至30-40℃，搅拌均匀；得到改性溶液；
S4、将步骤S2所得的反应溶液和步骤S3得到改性溶液混合均匀，加入步骤S1的粉料，经压坯、热处理后粉磨，过 100 目筛，过晒后的混合料置于耐火模具中烧制之后得到建筑复合陶瓷。
进一步地，一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料28份、建筑粉体废料粗骨料25份、沸石粉19份、氧化锌17份、陶瓷粘土11份、膨润土27份、花岗岩废料11份、腐植酸钠18份、硝酸铝11份、硝酸镍15份、烧结助剂7份、聚乙二醇8份、起泡剂6份、外加胶凝剂7份。
本发明采用陶瓷废料、建筑粉体废料粗骨料、沸石粉、氧化锌、陶瓷粘土、膨润土、花岗岩废料、腐植酸钠、硝酸铝、硝酸镍、烧结助剂、聚乙二醇有效配比，得到建筑陶瓷材料，使用温度高达 900℃，完全防火，且强度高使用寿命长，可替代现有墙体材料和易燃的保温材料，大大提高了房屋建筑的安全性增强陶瓷强度高、致密性好、韧性明显提高，且耐高温和耐磨优异，可广泛用于各种对材料强度要求高的领域采用矿物及化工原料。
本发明整体由陶瓷材料组成，使用温度高达 900℃，完全防火，且强度高使用寿命长，可替代现有墙体材料和易燃的保温材料，大大提高了房屋建筑的安全性 ；陶瓷废弃物作为生产原料，大大降低了保温建筑材料的生产成本；陶瓷废弃物占用大量土地，造成了环境污染，本发明把它作为一种工业原料，实现对工业废弃物的综合利用，节能环保，减少污染 ；生产成本较低、易于规模生产，可制作多种造型及纹理，节约矿产资源；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料20-35份、建筑粉体废料粗骨料20-30份、沸石粉15-30份、氧化锌10-20份、陶瓷粘土8-15份、膨润土20-35份、花岗岩废料10-12份、腐植酸钠11-22份、硝酸铝7-15份、硝酸镍8-18份、烧结助剂5-10份、聚乙二醇5-10份、起泡剂4-8份、外加胶凝剂5-9份。
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料21-34份、建筑粉体废料粗骨料21-28份、沸石粉16-27份、氧化锌11-19份、陶瓷粘土9-14份、膨润土22-33份、花岗岩废料11-12份、腐植酸钠15-20份、硝酸铝8-14份、硝酸镍9-17份、烧结助剂6-8份、聚乙二醇6-9份、起泡剂5-7份、外加胶凝剂6-8份。
所述烧结助剂为三氧化二铝和氧化镁中的一种或两种混合物。
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
S1、将陶瓷废料21-34份、建筑粉体废料粗骨料21-28份、沸石粉16-27份、陶瓷粘土8-15份、膨润土20-35份、花岗岩废料11-12份加水混合之后，加入球磨机进行采用湿法球磨后，干燥过50-80目筛，得到粉料；
S2、将硝酸铝8-14份、硝酸镍9-17份混合之后加入高浓度硝酸，搅拌反应得到反应溶液；
S3、将氧化锌11-19份、烧结助剂6-8份、起泡剂5-7份、外加胶凝剂6-8份加水搅拌，加温至30-40℃，搅拌均匀；得到改性溶液；
S4、将步骤S2所得的反应溶液和步骤S3得到改性溶液混合均匀，加入步骤S1的粉料，经压坯、热处理后粉磨，过 100 目筛，过晒后的混合料置于耐火模具中烧制之后得到建筑复合陶瓷。
实施例1：
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
S1、将陶瓷废料21份、建筑粉体废料粗骨料21份、沸石粉16份、陶瓷粘土8份、膨润土20份、花岗岩废料11份加水混合之后，加入球磨机进行采用湿法球磨后，干燥过50目筛，得到粉料；
S2、将硝酸铝14份、硝酸镍17份混合之后加入高浓度硝酸，搅拌反应得到反应溶液；
S3、将氧化锌19份、烧结助剂8份、起泡剂7份、外加胶凝剂8份加水搅拌，加温至40℃，搅拌均匀；得到改性溶液；
S4、将步骤S2所得的反应溶液和步骤S3得到改性溶液混合均匀，加入步骤S1的粉料，经压坯、热处理后粉磨，过 100 目筛，过晒后的混合料置于耐火模具中烧制之后得到建筑复合陶瓷。
实施例2：
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
S1、将陶瓷废料21份、建筑粉体废料粗骨料28份、沸石粉27份、陶瓷粘土8份、膨润土20份、花岗岩废料12份加水混合之后，加入球磨机进行采用湿法球磨后，干燥过50目筛，得到粉料；
S2、将硝酸铝8份、硝酸镍9份混合之后加入高浓度硝酸，搅拌反应得到反应溶液；
S3、将氧化锌11份、烧结助剂6份、起泡剂5份、外加胶凝剂6份加水搅拌，加温至30℃，搅拌均匀；得到改性溶液；
S4、将步骤S2所得的反应溶液和步骤S3得到改性溶液混合均匀，加入步骤S1的粉料，经压坯、热处理后粉磨，过 100 目筛，过晒后的混合料置于耐火模具中烧制之后得到建筑复合陶瓷。
实施例3：
一种环保型隔热保温的建筑复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
S1、将陶瓷废料34份、建筑粉体废料粗骨料28份、沸石粉27份、陶瓷粘土15份、膨润土35份、花岗岩废料12份加水混合之后，加入球磨机进行采用湿法球磨后，干燥过80目筛，得到粉料；
S2、将硝酸铝11份、硝酸镍14份混合之后加入高浓度硝酸，搅拌反应得到反应溶液；
S3、将氧化锌15份、烧结助剂7份、起泡剂6份、外加胶凝剂7份加水搅拌，加温至35℃，搅拌均匀；得到改性溶液；
S4、将步骤S2所得的反应溶液和步骤S3得到改性溶液混合均匀，加入步骤S1的粉料，经压坯、热处理后粉磨，过 100 目筛，过晒后的混合料置于耐火模具中烧制之后得到建筑复合陶瓷。
本发明采用陶瓷废料、建筑粉体废料粗骨料、沸石粉、氧化锌、陶瓷粘土、膨润土、花岗岩废料、腐植酸钠、硝酸铝、硝酸镍、烧结助剂、聚乙二醇有效配比，得到建筑陶瓷材料，使用温度高达 900℃，完全防火，且强度高使用寿命长，可替代现有墙体材料和易燃的保温材料，大大提高了房屋建筑的安全性增强陶瓷强度高、致密性好、韧性明显提高，且耐高温和耐磨优异，可广泛用于各种对材料强度要求高的领域采用矿物及化工原料。
本发明整体由陶瓷材料组成，使用温度高达 900℃，完全防火，且强度高使用寿命长，可替代现有墙体材料和易燃的保温材料，大大提高了房屋建筑的安全性 ；陶瓷废弃物作为生产原料，大大降低了保温建筑材料的生产成本；陶瓷废弃物占用大量土地，造成了环境污染，本发明把它作为一种工业原料，实现对工业废弃物的综合利用，节能环保，减少污染 ；生产成本较低、易于规模生产，可制作多种造型及纹理，节约矿产资源；价格低廉、生产工艺简单，适合规模化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。