一种轻质硅酸钙板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硅酸钙板的制备方法，特别涉及一种轻质的硅酸钙板的制备新方法，属于建筑材料领域。
【背景技术】
[0002]建材工业的发展趋势是生产轻质、高强、节能环保的建筑材料，运用轻质高强的建筑材料减小建筑物的自重，提高施工的机械化和装配化水平。硅酸钙板作为新型环保建材，具有防火、防潮、耐久、变形率低、隔热等特点。
[0003]目前，传统的硅酸钙板是用硅质材料、钙质材料并加入增强纤维及添加剂，经过混合制浆、成坯、高温蒸压养护等工序制成，例如专利文献CN101279831公开了一种硅酸钙及其制备方法，专利文献CN1884180公开了一种无石棉硅酸钙板及其制作方法。
[0004]目前工业生产的硅酸钙板大多是中高密度的，其密度在1.lg/cm3以上，较之低密度的轻质硅酸钙板在隔音、隔热保温、施工等方面存在较大的不足。而现有低密度硅酸钙板其密度一般在0.6-0.9g/cm3之间，生产过程中硅质材料中的S12和钙质材料中的CaO经水热合成反应生成托贝莫来石晶体，一般要经二次蒸养，原料成本、能耗和制造成本较高，此类制备方法可参见专利文献CN103449773A，其公开的一种轻质硅酸钙板及其制备方法?’专利文献CN102584116A，其公开了一种无石棉轻质硅酸钙板及其制造方法。
[0005]专利文献CN1350993A公开了一种轻质硅酸钙般的制造方法，该方法可制得密度在0.8-1.0g/cm3的硅酸钙版，但是其仍然需要高温蒸养环节；专利文献CN103449773公开了一种低密度高强度的无石棉的轻质硅酸钙板的制备方法，但是该制备方法中仍然包括了将轻质硅酸钙板坯体送入蒸压釜内蒸养的过程，工序较为繁琐。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供一种密度低、强度高、不易变形、隔热防火的硅酸钙板及其制备方法。
[0007]本发明方法所使用的主要原料包括硅酸钠钙，所述硅酸钙钠是由粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土、膨润土等高二氧化硅含量的原料经化学转化获得，这种硅酸钠钙经水热分解反应得到一种硅酸钙渣，此种硅酸钙微观晶体结构与形貌可控，与水泥、粉煤灰、石膏、石英、增强纤维等按一定配比混合、压制而制成硅酸钙板，其中的压制环节无需蒸压步骤。
[0008]本发明提供的硅酸钙板的制备方法，包括如下步骤:
[0009]步骤I):原料处理:硅酸钠钙原料和稀碱液按质量比1:10-1: 30混合得到混合料浆，所述混合料浆进行碱性水解，水解反应完毕后，固液分离得到固体硅酸钙渣；所述硅酸钠钙原料包括粉煤灰、赤泥、煤矸石、硅藻土和膨润土中的一种或多种。
[0010]优选的，所述稀碱液中NaOH浓度为l_50g/L。
[0011]优选的，所述混合料浆在温度70_250°C进行水解，水解时间可以选择4_40h。反应过程中对料浆进行搅拌，对反应后料浆进行过滤洗涤，得到硅酸钙渣。
[0012]步骤2):制备混合物料，并加水混合均匀；所述混合物料包括硅酸钙渣和增强纤维；所述硅酸钙渣的质量分数为50-90wt%，所述增强纤维为纸纤维或棉纤维。
[0013]优选的，所述混合物料还包括水泥0_20wt% ;粉煤灰0_20wt% ;石膏0_20wt% ;石英0_20wt%以及膨润土 0_3wt%。
[0014]优选的，所述增强纤维为纸纤维时，纸纤维的含量为3_20wt% ;所述增强纤维为棉纤维时，所述棉纤维的含量为3-15wt%。
[0015]步骤3):所述增强纤维松解和混合物料混合均匀后，进行固液分离得到滤饼。
[0016]优选的，混料温度为20-90°C，待增强纤维充分松解以及物料混合均匀后，对料浆进行液固分离。
[0017]步骤4):将滤饼压制成板，成型后的制品脱模，即得湿坯。
[0018]优选的，压制时压力为20_60MPa，压力维持时间5_120min。
[0019]更优选的，所述方法还包括:
[0020]步骤5):将所得的湿坯静养l_48h，然后在70_130°C下烘干至含水率小于10wt%，制得硅酸钙板成品。
[0021]本发明还提供了利用上述方法制备获得的硅酸钙板。
[0022]本发明提供的硅酸钙板有以下明显的有益效果:
[0023]I)本发明所采用的主要原料区别于传统硅酸钙板生产原料，是以粉煤灰、赤泥、煤矸石等高硅原料经化学转化所得的硅酸钠钙为原料。硅酸钠钙经水热分解得到一种硅酸钙渣，用以制备硅酸钙板。与传统的钙质材料与硅质材料合成反应相比，原料简单，节能经济。
[0024]2)本发明在制备硅酸钙板过程中减少了传统生产硅酸钙板的高温蒸压养护工艺，缩短了制作流程。另外，由于原料来源广泛，操作易行，经济环保。
[0025]3)本发明所用的硅酸钙物质微观形貌可控，可以是鳞片状搭接的棒状或球状结构，也可以是纤维状缠绕的球形结构，在一定压力下不同结构的硅酸钙晶体与石英、粉煤灰等骨料交叉搭接，并在增强纤维的作用下形成密实的坯体。
[0026]4)本发明所提供的硅酸钙板是一种密度低、强度高、不易变形、隔热防火的优质板材。硅酸钙板密度在0.6-1.0g/cm3范围，抗折强度在8MPa以上。
[0027]本发明是以硅酸钠钙为原料，经水热分解得到硅酸钙，这种硅酸钙与水泥、粉煤灰、增强纤维等按一定配比混合、压制，制备硅酸钙板。本发明充分利用上述原料的有价组分，可实现粉煤灰等高硅原料的高值化利用。
【附图说明】
[0028]图1、本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0029]实施例1
[0030]参见图1，粉煤灰经化学转化后得到以硅酸钠钙为主要成分的固态渣，其主要成分为18.62%的Na20、31.24%的S1jP 33.56%的CaO。该固态渣与NaOH浓度为lg/L的稀碱液按1:30质量比混合，然后在反应釜中进行动态水热分解反应，反应温度250°C，反应时间4h。反应后的料浆进行过滤洗涤，即得一种硅酸钙渣。制备硅酸钙板的各组分配方(质量比):所制硅酸钙渣干重70wt %，水泥20wt %，纸纤维1wt %。准确称取各物料后加水在90°C下混合搅拌，待纤维松解，混料均匀，后对料浆液固分离，滤饼用指定的模具进行压制成板。成型压力60MPa，成型压力维持时间5min。成型后脱模，湿坯静养48h，然后在70°C干燥24h。最后制得的娃酸I丐板成