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空心玻璃微珠的制作及应用--很有前途的材料

目前国内外从粉煤灰中分选空心玻璃微珠,大致可以分为两种方法。一是采用干法机械分选空心微珠;二是采用湿法分选空心玻璃微珠。具体采用方法可根据实际情况而定。
在国内,采用干法机械分选的方法中,有重力分离筛系的分选空心玻璃微珠设备,每日可以处理30t粉煤灰。这套分选工艺包括提选空心微珠,并且可以选铁、选碳,以及空心玻璃微珠的多种粒径分级。
空心玻璃微珠分选装置由三个主要部分组成,即分选器、分离器、收集器。
分选器是采用重力分离法、分选器由三个大小不等的沉降箱组成.在每个沉降箱的下部,都设有卸料装置,当含有粉煤灰的气流由进气管道进入沉降箱时,由于气流通道断面的增大,使气体流速迅速下降,粉煤灰借本身重力的作用.有一部分逐渐下落到沉降箱中,根据等降原理,较重的粗颗粒,蜂窝状玻璃体,石英、莫来石,实心珠,铁珠和大颗粒炭粒大部分都分别沉降在分选器内。还有部分细小的空心玻璃微珠,超细微珠等随气流进入分离器。
分离器是利用在气流旋转过程中作用于颗粒上的惯性离心力,使颗粒从气流中分离出来的。分离器的主要形式为旋风分离器组,由沉陷箱通道下来的细小空心微珠,随气流进入分离器,经过两级旋风分离器组的分选,能将大部分细小的空心微珠分选出来,余下极少量的超细微珠随气流最后进入收集器。
收集器在分选装置的末端,它既是净化处理装置,又是回收超细微珠的收集器。工艺采用的是脉冲袋式收集器,它能将由分离器未选下来的绝大部分超细微珠收集起来。
在湿法分选空心玻璃微珠的工艺中,在国内有用浮选法、溜槽法及分选单体矿物的重液变温法等。

一种新型节能无机材料(膨胀玻化微珠)
玻化微珠应用研究与探讨

刘伟华

玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质,经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔、 表面玻化封闭,呈球状体细径颗粒,是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。主要化学成份是Si02、AI203、Ca0,颗粒粒径为0.1¬¬¬¬—2mm,容重为50—300Kg/M3,导热系数为0.032—0.045W/m•K,漂浮率大于95%,吸水率小于50%,熔溶温度为1200℃。由于表面玻化形成一定的颗粒强度,理化性能十分稳定,耐老化耐候性强,具有优异的绝热、防火、吸音性能,适合诸多领域中作轻质填充骨料和绝热、防火、吸音、保温材料。
目前,世界上只有美国、日本、法国少数发达国家掌握该项技术,日本将该材料用于航天、航海作轻质防火隔舱板、集装箱防火板,美国已用于高档防火吸音装饰板等行业。我国近几年才研制开发该项技术,通过技术创新,完善工艺设备,其产品综合性能现均优于国外同类产品,只是在应用领域尚未进入先进成熟阶段,笔者通过多年的潜心研究与开发,利用玻化微珠的优异特性,在建材行业中替代普通膨胀珍珠岩和有机材料聚苯颗粒作各种制品的轻质填充骨料,均取得了很好的性价比值。特别是在我国大力推广应用新型节能环保建材现阶段,采用流浆法、抄取法生产工艺生产的各种防火阻燃板、硅钙板、波美板、石膏板和GRC轻质薄板等,用玻化微珠作为轻质骨料,可提高砂浆的和易流动性和自抗强度,减少材性收缩率,提高产品综合性能,降低综合生产成本。在干混砂浆应用中,用玻化微珠替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒轻质骨料,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化,在料浆搅拌中体积收失率大,易造成产品后期强度低和空鼓开裂等现象,同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃、防火性能差、高温产生有害气体和耐老化耐候性低、施工中反弹性大等缺陷,提高完善了保温砂浆的综合性能和施工性能。在耐火材料行业中,利用玻化微珠替代粉煤灰漂珠,生产轻质耐火保温砖和异型浇铸料,在化工行业中, 利用玻化微珠作为密实调节剂,在冶炼行业替代珠光砂等方面,均取得了很好的社会和经济效益。
通过大量的实验与应用,我们将玻化微珠根据不同产品性能和用途的要求,以粒径和容重指标可分为:
类别 1 2 3 轻质 重质
粒径(mm) 0.5-1.5 0.35-1 0.15-0.1 1-2 0.5-2
容重(Kg/M3) 100-120 150-180 180-200 50-80 200-800

材料
应用 保温制品、保温砂浆、轻质填充骨料等。 轻质耐火保温材料、各种轻质板材等。 轻质墙板、轻质板材制品、保温砖等。 防火保温涂料、密度调节剂、过滤剂、吸附载体等。 轻质砖、轻质板材、轻质混凝土等。
目前,笔者根据玻化微珠的优异性能,正在研制开发玻化微珠成型板材、轻质高性能磁砖、多功能屋面瓦和钢结构防火保温涂料,进一步拓展玻化微珠在新型节能环保建材的应用领域,充分利用玻化微珠特性与多种有机、无机材料复合,提高传统应用产品的综合性能,满足我国新型建材发展的需求,并寻求同仁共识,为共同发展我国新型节能环保材料做出贡献。

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隔热保温涂料要添加这种材料的,还有陶瓷微球和玻璃微珠有什么区别呢?
 
粉煤灰中一般含50%一80%的空心玻璃微珠,其细度为0.3一200µm,其中小于5µm的占粉煤灰总量的20%。从粉煤灰中经分选出的空心微珠按其相对密度可分为沉珠和漂珠两种,相对密度大于1的称为沉珠:相对密度小于1的称为漂珠。沉珠与漂珠相比具有壁厚、容重大、强度高、耐磨性较好等特点。
粉煤灰空心微珠的主要化学成分是由硅、铝和铁的氧化物,以及少量的钙、镁、钾、纳等氧化物所组成。从成分上分析,原珠的二氧化硅(Si02)及三氧化二铝(Al2O3)的含量均比沉珠高;而漂珠的三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)及二氧化钛(TiO2)均比沉珠的含量低。
粉煤灰空心玻璃微珠具有颗粒细小、质轻、空心、隔热、隔音、耐高温.耐低温、耐磨、强度高及电绝缘好等优异的特性。由于这些特性,使得空心玻璃微珠成为一种多功能的材料.在下列几方面将得到越来越广泛的应用。
(1)可作为轻质、高强、耐火、防火、隔热保温等建筑材料的原材料
(2)是理想的塑料填料,可以提高塑料的耐高温性能;
(3)可作为石油精炼过程中的一种裂化催化剂;
(4)可与一些树脂配制成耐高压的海底仪器和潜艇外壳;
(5)能做电瓷及其他电气绝缘材料的原材料;
(6)可用于航天飞行器的复合表面材料;
(7)可作为高级喷涂材料和防火涂料的填充材料;
(8)可用于制汽车刹车片、军用摩擦片及石油钻机刹车块等制品;
(9)可用作聚乙烯人造革的填充剂;
(10)可用作人造大理石的填充料。
 
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