一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法及其所得材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113603479A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202111119425.0C04B35/624(2006.01)(22)申请日2021.09.18C04B35/622(2006.01)C04B35/626(2006.01)(71)申请人安徽马钢矿业资源集团南山矿业有C04B38/00(2006.01)限公司地址243011安徽省马鞍山市雨山区向山镇南山大道申请人安徽工业大学(72)发明人揣新谈嗣勇高义军陈颖李晓春秦尹张宏光杨召群杨顺(74)专利代理机构安徽顺超知识产权代理事务所(特殊普通合伙)34120代理人蔡伟伟(51)Int.Cl.C04B35/468(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法及其所得材料(57)摘要本发明公开了一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法及其所得材料，制备方法包括如下步骤：S1、制备干凝胶粉体；S2、制备助熔剂粉体：将陶瓷抛磨废料、高炉炉渣、改性脱硫灰、镁橄榄石按照质量比混合，球磨后干燥、过筛后熔制成玻璃液，玻璃液经淬冷、破碎、烘干后，过筛得到助熔剂粉体；S3、预烧结：将得到的干凝胶粉体和助熔剂粉体按配比搅拌混合，预烧后冷却；S4、成型烧结：将粉体冷压成型并装入模具，将模具送入加热炉内加热，加热，退火，冷却、脱模、切割，即得泡沫陶瓷材料。本发明在满足常规使用需求的基础上，能够实现对陶瓷抛磨废料、高炉炉渣、脱硫灰的高效利用，不仅节约资源，降低生产成本，而且保护了环境，变废为宝。CN113603479ACN113603479A权利要求书1/1页1.一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备干凝胶粉体：按配比称取钛酸丁酯、异丙醇、冰醋酸、硝酸澜、醋酸钡，称取钛酸丁酯溶于异丙醇，在室温条件下搅拌均匀，再滴加冰醋酸，滴加完毕后继续搅拌，得到近乎透明的溶液A；称取硝酸澜、醋酸钡溶于36％醋酸溶液，并加入蒸馏水，搅拌使所有固体都均匀溶解形成透明溶液B；将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，搅拌均匀后将所得混合溶液在水浴中80‑90℃条件下进行加热1‑2h，得到透明凝胶；将所得透明凝胶放入干燥箱中110‑120℃条件下干燥2‑3h，得到干凝胶颗粒，研磨后，得到干凝胶粉体；S2、制备助熔剂粉体：将陶瓷抛磨废料、高炉炉渣、改性脱硫灰、镁橄榄石按照质量比混合，经湿法球磨后干燥，过100目筛后熔制成玻璃液，玻璃液经淬冷、破碎、烘干后，过100目筛得到助熔剂粉体；S3、预烧结：将步骤S1得到的干凝胶粉体和步骤S2得到的助熔剂粉体按配比搅拌混合，而后放入马弗炉中在800℃温度下预烧1.5‑2h，然后自然冷却到室温；S4、成型烧结：将预烧冷却后的粉体冷压成型，并装入发泡耐火材料模具，将模具送入加热炉内加热，加热至1180℃，保温10‑30min，然后退火，冷却、脱模、切割，即得泡沫陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，钛酸丁酯、异丙醇、冰醋酸、硝酸澜、醋酸钡的摩尔比为2:5‑7:2‑4:1‑2:1‑2。3.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，将陶瓷抛磨废料、高炉炉渣、改性脱硫灰、镁橄榄石按照质量比20‑30：20‑30：30‑40：5‑8混合。4.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，陶瓷抛磨废料按质量百分比计，包含60‑64％的SiO2、13‑16％的Al2O3、3‑5％的MgO、1‑2％的CaO、1‑3％的Na2O、1‑2％的K2O、0.5‑1％的Fe2O3和余量杂质。5.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，改性脱硫灰的制备流程为：1)将半干法烧结烟气脱硫灰研磨，过100目筛，得脱硫灰I；2)将所得的脱硫灰I浸渍于去离子水中，加热至50‑60℃，保温2‑3h；过滤，滤液为氯化盐溶液，滤渣为脱硫灰II；3)将所得的脱硫灰II浸渍于草酸溶液中，加热至70‑72℃，保温搅拌5‑6h，其中采用碱液吸收SO2气体；过滤，取滤渣采用去离子水洗3‑4次，于70℃下干燥，即得改性脱硫灰。6.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，将步骤S1得到的干凝胶粉体和步骤S2得到的助熔剂粉体按质量比2‑4：1搅拌混合。7.根据权利要求1所述的一种改性钛酸钡泡沫陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤S4中，加热炉采用分步加热方式，先以8‑10℃/min的速率从室温升到620℃，保温10‑15min；然后以6‑8℃/min的升温速率升