本发明属于建筑用发泡陶瓷，具体地涉及一种基于铜钼尾矿的发泡陶瓷及其制备方法。
背景技术：
1、铜钼尾矿是铜钼矿采选过程中产生的工业废物，一般含有较多种类的重金属元素。铜钼尾矿年产量高，总堆存量大且综合利用率较低，容易对环境和生态造成污染和破坏。
2、发泡陶瓷材料是近年来发展的一种新型建筑材料，具有重量轻、硬度高、热导率低等优点。铜钼尾矿经适当处理后，可以作为烧制发泡陶瓷的优质原料，利用铜钼尾矿烧制发泡陶瓷是一种将工业废弃物转化为高附加值产品的有效方法。
3、中国发明专利cn104926283 a(一种利用铜钼尾矿制备的建筑陶瓷及其制备方法)公开了一种利用铜钼尾矿制备的建筑陶瓷及其制备方法，采用了湿法球磨和压制成型工艺，制备工艺较为复杂，陶瓷地砖的烧制温度处于1160±10℃，陶瓷内墙砖坯的烧制温度为1080±10℃，两种陶瓷材料烧制温度均显著高于1000℃。
4、中国发明专利cn103936454 a(一种以金铜尾矿为主原料的多孔保温陶瓷及其制备方法)介绍了一种以金铜尾矿为主原料的多孔保温陶瓷及其制备方法，烧结温度1000～1100℃，发泡剂中碳化硅用量较大，球磨时间较长，需模压成型，所制得的发泡陶瓷孔径圆形度较差，孔径过大。
5、中国发明专利cn107500800 b(含铜尾矿的多孔陶瓷材料及其制备方法)公开了一种含铜尾矿的多孔陶瓷材料及其制备方法，但烧结温度处于1140～1180℃，烧结温度较高，且需要反复酸浸处理，制备工艺较为复杂。
6、中国发明专利cn105541296 a(一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法)公开了一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，其中铜尾矿用量仅为35～55份，烧制温度为1080～1160℃，烧制温度也较高，还采用了湿法球磨和压制成型或挤压成型工艺。
7、综上，现有技术中，利用含铜的尾矿制备发泡陶瓷时，烧结温度较高，大多处于1000～1180℃，烧制周期较长，消耗大量的电能与热能。同时制备工艺较为复杂，所需控制参数多，目前多采用湿法球磨，球磨时间长、能耗高，需成型、喷雾干燥等多种工艺手段组合，导致生产周期长，生产能耗也较高。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于铜钼尾矿的发泡陶瓷及其制备方法，该发泡陶瓷孔径均匀且圆形度高，密度较小，抗压强度较高，导热系数较低，且铜钼尾矿掺量大，制备时烧结温度低，工艺简单，有利于工业化应用。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供了一种基于铜钼尾矿的发泡陶瓷，按重量份数计，原料包括以下组分：铜钼尾矿55～80份、钾长石5～20份、助熔剂25份、发泡剂0.5～1.5份和稳泡剂1～3份；其中：
4、所述助熔剂由碳酸钠和废玻璃组成，碳酸钠在助熔剂中的质量百分占比为12～32％；所述发泡剂由白云石和碳化硅组成；所述稳泡剂为磷酸钙。
5、按上述方案，按重量百分比计，所述铜钼尾矿的主要化学成分为sio2 66～71wt％，al2o315～20wt％，cao 0.5～3.0wt％，mgo 0.5～3.0wt％，k2o 2～4wt％，na2o 2～4wt％，fe2o3 0.2～1.8wt％，cuo 0.06～0.15wt％，moo3 0.01～0.15wt％。
6、按上述方案，所述助熔剂中，碳酸钠的质量百分占比为15～25％。
7、按上述方案，所述发泡剂中，白云石和碳化硅的质量比为4:1～5:1。
8、按上述方案，所述基于铜钼尾矿的发泡陶瓷的密度为400～850kg/m3；抗压强度为4.77～19.25mpa；导热系数均小于0.15w/(m·k)。
9、按上述方案，所述铜钼尾矿基发泡陶瓷的烧结温度为940～990℃。
10、按上述方案，通过将原料干法球磨混合后均匀平铺至模具内，最后在940～990℃温度下烧结制备得到。
11、提供一种基于铜钼尾矿的发泡陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
12、1)球磨混料：分别将烘干后的铜钼尾矿、钾长石、废玻璃干法球磨混合；然后将球磨后的铜钼尾矿、钾长石、废玻璃与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂摇匀混合后再干法球磨混合，过200目筛，干燥得混合粉料；
13、2)均匀铺料：将步骤1)所得干燥的混合粉料均匀平铺至模具内，振实，刮平混合料表面；
14、3)低温烧制：把步骤2)所得装有混合粉料的模具在940～990℃温度下烧结，冷却即得铜钼尾矿基发泡陶瓷。
15、按上述方案，所述步骤1)中，干燥条件为：130～150℃条件下快速烘干1～3h。
16、按上述方案，所述步骤1)中，铜钼尾矿、钾长石、废玻璃干法球磨0.5～1h；然后将球磨后的铜钼尾矿、钾长石、废玻璃与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂摇匀混合后再干法球磨1～2h。
17、按上述方案，所述步骤1)中，过筛为过200目筛。
18、按上述方案，所述步骤3)中，烧结时间为15～25min。
19、按上述方案，所述步骤3)中，烧结温度为950～980℃。
20、按上述方案，所述步骤3)中升温程序为：室温-730℃，升温速率为8～12℃/min；730℃-900℃，升温速率为8～10℃/min；于900℃保温5～10min；900℃-烧结温度，升温速率为3～4℃/min。
21、本发明提供了一种低温烧制的铜钼尾矿发泡陶瓷，以铜钼尾矿和钾长石为主要原料，配合碳酸钠和废玻璃作为助熔剂、白云石和碳化硅作为发泡剂，再协同磷酸钙作为稳泡剂得到，其中：
22、通过合适比例的废玻璃和碳酸钠混合助熔，一方面废玻璃熔融温度低，在约730℃开始玻璃化，废玻璃熔融后可增加高温下混合料的液相比例和流动性，更好地包覆由发泡剂在高温时产生的气体，冷却后形成气孔；而碳酸钠在高温熔融时产生了较多游离的na2o，混合料中的na2o与k2o等在高温下可破坏原料中[sio4]四面体的网络结构，有效降低混合粉料的共熔点，从而可将发泡陶瓷的烧结温度降低至1000℃以下。同时本发明引入磷酸钙作为稳泡剂，磷酸钙中可以填充气孔之间的空隙，作为发泡陶瓷骨架的组成部分，另一方面钙元素有助于冷却时形成钙长石晶相，避免因废玻璃与碳酸钠强烈的助熔作用导致过多的并泡现象，起到稳泡作用，提高发泡陶瓷的抗压强度。同时磷元素能参与玻璃网络结构的形成，烧制时铁元素可进入到磷酸盐玻璃网络结构中，从而可降低混合粉料中杂质铁元素的不良着色影响。
23、此外，以白云石和碳化硅作为混合发泡剂，sic在高温下氧化产生气体，混合粉料在高温下熔融后将其包裹在熔融体中，冷却后形成闭孔结构的发泡陶瓷。白云石主要成分为碳酸钙镁，在730～910℃缓慢分解产生二氧化碳气体，同时为混合粉料提供游离的cao、mgo，起到一定助熔作用，若单独以白云石作为发泡剂，会大幅增大发泡剂用量，可能造成混合粉料中cao含量过高，导致发泡陶瓷的气孔会迅速劣化，难以形成均匀气孔，同时，因烧结温度范围在940～990℃，白云石提前分解产生的气体很可能大幅逸出，造成发泡效果不佳，故采用白云石和碳化硅作为混合发泡剂，二者辅助发泡，在保证产生足量气体的同时起到一定助熔作用。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25、1.本发明提供了一种低温烧制的铜钼尾矿发泡陶瓷，以铜钼尾矿和钾长石为主要原料，配合碳酸钠和废玻璃作为助熔剂、白云石和碳化硅作为发泡剂，再协同磷酸钙作为稳泡剂得到；其中：利用废玻璃和碳酸钠混合助熔，可有效降低混合粉料烧结温度，同时废玻璃作为低熔点原料，在高温下熔融形成液相，更好地包覆由发泡剂在高温时产生的气体，同时利用钾长石调整高温下混合粉料的黏度，拓宽混合粉料熔融范围，发泡剂在高温下产生气体，被熔融的液相所包裹，冷却后形成气孔，而稳泡剂磷酸钙在组分中可防止混合粉料熔融后出现较多的并泡现象而使发泡陶瓷的孔径严重劣化；通过助熔剂、发泡剂、稳泡剂的协同使用，在实现铜钼尾矿高掺量利用的同时将烧结温度降低至940～990℃，降低了烧制过程中的能耗，制备出密度小、抗压强度高、导热系数低的铜钼尾矿发泡陶瓷，具有较好的经济效益和社会效益。
26、2.本发明提供了一种低温烧制的铜钼尾矿发泡陶瓷的制备方法，采用干法球磨工艺，将所得混合粉料直接均匀地铺设在模具中烧制，省去了压制成型的步骤，不仅优化了发泡陶瓷的生产流程，还提高了生产效率，为发泡陶瓷的大规模制造提供了更为简便有效的途径。
1.一种基于铜钼尾矿的发泡陶瓷，其特征在于，按重量份数计，原料包括以下组分：铜钼尾矿55～80份、钾长石5～20份、助熔剂25份、发泡剂0.5～1.5份和稳泡剂1～3份；其中：
2.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，按重量百分比计，所述铜钼尾矿的主要化学成分为sio2 66～71wt％，al2o3 15～20wt％，cao 0.5～3.0wt％，mgo 0.5～3.0wt％，k2o2～4wt％，na2o 2～4wt％，fe2o3 0.2～1.8wt％，cuo 0.06～0.15wt％，moo30.01～0.15wt％。
3.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡剂中，白云石和碳化硅的质量比为4:1～5:1。
4.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述助熔剂中，碳酸钠的质量百分占比为15～25％。
5.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述基于铜钼尾矿的发泡陶瓷的密度为400～850kg/m3；抗压强度为4.77～19.25mpa；导热系数均小于0.15w/(m·k)。
6.一种权利要求1-5任一项所述的基于铜钼尾矿的发泡陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，铜钼尾矿、钾长石、废玻璃干法球磨0.5～1h；然后将球磨后的铜钼尾矿、钾长石、废玻璃与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂摇匀混合后再干法球磨1～2h，过200目筛，干燥得混合粉料。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，干燥条件为：130～150℃条件下烘干1～3h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，烧结时间为15～25min。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中升温程序为：室温-730℃，
