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专利号: 2021100505896
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:原材料预处理:将煤系固废、金属尾矿、含铬污泥在100~110℃烘干24h,并单独粉磨至粒度<75μm;

S2:配方制备:将步骤S1中的原材料煤系固废、金属尾矿、含铬污泥和复合发泡剂、分散剂一起在钢球磨中混合球磨1~4h,出磨粉料细度控制在45μm标准筛筛余≤10%;

S3:纤维复合:向混合均匀的配方粉料内添加0.5~5%的短切纤维,并按照水料比1:1加入自来水,利用行星式搅拌机高速搅拌10~60min,搅拌速度为280r/min,然后将泥浆在

100~110℃干燥成粉料;

S4:装模烧成:将步骤S3得到的粉料装入耐火模具内,以3~5℃/min升温至1160~1240℃,烧成保温0.5~1.5h;

S5:冷却晶化:将步骤S4中烧成得到的材料由烧成温度冷却至析晶温度,并在析晶温度保温1~4h,再由析晶温度冷却至室温;

S6:切割成型:将步骤S5中冷却至常温的材料,由金刚石带锯切割成规定尺寸的产品。

2.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S1中煤系固废包括粉煤灰、煤矸石或燃煤炉渣中的任意一种或几种混合,化学组成满足:SiO2:45~65wt%、Al2O3:20~40wt%、CaO:0~5wt%;MgO:0~6wt%、Na2O+K2O:0~

5wt%、Fe2O3:0~8wt%,烧失量0~10wt%,掺入比例20~40%。

3.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S1中金属尾矿包括金尾矿、铜尾矿、锂尾矿中的任意一种或几种混合,其化学组成满足:SiO2:40~70wt%、Al2O3:10~20wt%、CaO:0~10wt%、MgO:0~10wt%、Li2O+Na2O+K2O:4~15wt%、Fe2O3:2~12wt%、SO3:0~10wt%,掺入比例35~55%。

4.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S1中作为晶相调控剂的含铬污泥是皮革厂、电镀厂或冶炼厂排出的泥状废弃物,其包含的Cr2O3含量≥5wt%,掺入比例5~30%。

5.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S2中各材料的质量比为:煤系固废20~40%,金属尾矿35~55%,含铬污泥5~

30%,复合发泡剂0.1~1.0%,分散剂0.05~0.5%。

6.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S2中复合发泡剂为SiC、NaNO3和CeO2按照质量比5:2:1的比例混合而成。

7.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S2中分散剂为三乙醇胺与木质素磺酸钠按照质量比5:1混合而成。

8.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S3中短纤维为氧化铝纤维、莫来石纤维、碳纤维中的一种或几种混合物,长度为60~300μm,直径为0.5~20μm。

9.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S5中析晶温度为发泡陶瓷中玻璃相的析晶温度点,可通过测试高温水淬得到的发泡陶瓷DSC曲线确定。

10.如权利要求1所述的一种利用固体废弃物制备高强度发泡陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤S5中由烧成温度冷却至析晶温度的降温速率为‑5~‑15℃/min,由析晶温度冷却至室温的降温速率为‑2~‑8℃/min。

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