本發(fā)明屬于提釩尾渣的利用領(lǐng)域，具體涉及一種提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法。
背景技術(shù)：
：提釩尾渣是釩渣經(jīng)鈉化焙燒及水浸提釩的尾渣，目前我國鋼鐵行業(yè)每年產(chǎn)生提釩尾渣約60萬噸，并呈逐年上升趨勢，僅攀鋼、承鋼每年排放的提釩尾渣就達(dá)50多萬噸。提釩尾渣主要由輝石相、鐵板鈦礦相、赤鐵礦相等物相組成?，F(xiàn)有的提釩尾渣絕大部分做堆放處理，至今沒有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效的處理方法，大量露天堆存，不僅占用場地，并且其中毒性V5+等對人體健康危害極大，環(huán)境問題突出，亟待資源化利用。現(xiàn)有提釩尾渣利用技術(shù)主要有：(1)提釩尾渣生產(chǎn)墻體材料。以提釩釩渣、石灰、添加劑等為原料。按一定比例經(jīng)攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、壓制成型，再經(jīng)蒸壓、養(yǎng)護(hù)等工藝過程制成的建筑用磚，體積密度為1700～1800kg/m3，抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到7.5～20MPa，抗凍性<20％，干燥收縮率<0.6mm/m。(2)提釩尾渣生產(chǎn)瓷磚。采用提釩尾渣和其它輔助添加的原料，將提釩尾渣進(jìn)行預(yù)燒后，經(jīng)過配料、壓制成型，制成瓷磚磚坯，高溫?zé)珊缶偷玫胶阝伌纱u產(chǎn)品。具有良好的燒結(jié)性能，色澤純正，質(zhì)地堅(jiān)硬耐磨，在使用性能與外觀上可與黑色天然花崗巖相比。(3)提釩尾渣做遠(yuǎn)紅外輻射涂料。經(jīng)改性后的提釩尾渣作遠(yuǎn)紅外涂料，涂料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率超過0.83，能有效加快爐膛的升溫速率和降溫速率，提高爐膛最高溫度的作用，提釩尾渣遠(yuǎn)紅外涂料節(jié)能效率達(dá)到9％以上。多孔陶瓷材料主要是指由剛玉砂、碳化硅、堇青石等優(yōu)質(zhì)原料為主料，經(jīng)過成型和特殊高溫?zé)Y(jié)工藝制備的一種具有開孔孔徑、高開口氣孔率的一種多孔性陶瓷材料，具有耐高溫，高壓、抗酸、堿和有機(jī)介質(zhì)腐蝕，良好的生物惰性、可控的孔結(jié)構(gòu)及高的開口孔隙率、使用壽命長、產(chǎn)品再生性能好等優(yōu)點(diǎn)。但多孔陶瓷材料制備原料成本高，如何發(fā)展合適的新原料用以生產(chǎn)多孔陶瓷成為了限制其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。本發(fā)明擬提供一種用提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：多孔陶瓷制備原料成本高，提釩尾渣產(chǎn)量高、亟待資源化利用的問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為提供一種提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法。該方法包括以下步驟：a、將提釩尾渣、結(jié)合劑、增強(qiáng)劑和助熔劑球磨成粉末，混合均勻；b、將水和發(fā)泡劑混合攪拌起泡，泡沫均勻后，加入步驟a混合后的粉末繼續(xù)攪拌均勻，得到發(fā)泡漿料；c、將步驟b得到的發(fā)泡漿料倒入模具澆注成型，室溫自然養(yǎng)護(hù)20～24h后拆模，高溫煅燒，得到多孔陶瓷。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述的各原料添加量為：按重量份數(shù)計(jì)，提釩尾渣50～70份，結(jié)合劑15～35份，增強(qiáng)劑2～15份，助熔劑0.5～4份。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述結(jié)合劑為鋁酸鹽水泥與粘土的混合物，鋁酸鹽水泥添加量為5～15份，粘土為廣西白泥，添加量為10～20份。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述增強(qiáng)劑為硅微粉和三氧化二鋁的混合物，硅微粉添加量為1～10份，三氧化二鋁添加量為1～5份。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述助熔劑為螢石或長石中的至少一種。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述提釩尾渣、結(jié)合劑、增強(qiáng)劑和助熔劑水分含量≤6％。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟a中所述提釩尾渣、結(jié)合劑、增強(qiáng)劑和助熔劑球磨后粒徑為全部過250目篩。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟b中所述水的加入量為40～60份；所述發(fā)泡劑為植物性復(fù)合發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的加入量為加水量的1/1000～1/800。其中，上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，步驟c所述煅燒溫度為900～1200℃。本發(fā)明還提供一種由上述方法制備得到的多孔陶瓷。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用提釩尾渣制備多孔陶瓷，通過添加適宜量的結(jié)合劑、增強(qiáng)劑和助熔劑，提高了拆模強(qiáng)度和燒后強(qiáng)度，制備得到的多孔陶瓷燒結(jié)強(qiáng)度在3Mpa以上，同時(shí)也提高了陶瓷的孔隙率，孔隙率達(dá)到50％以上。本發(fā)明方法操作簡單，有效的利用了產(chǎn)量高的提釩尾渣，制備得到孔隙率和強(qiáng)度都很高的多孔陶瓷，不但為提釩尾渣提供了一種新的利用途徑，也緩解了多孔陶瓷原料成本高的壓力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法，包括以下步驟：a、將50～70份提釩尾渣、15～35份結(jié)合劑、2～15份增強(qiáng)劑和0.5～4份助熔劑球磨成全部過250目篩的粉末，控制上述原料的水分含量≤6％，混合均勻；b、將40～60份的水和占水重量1/1000～1/800的發(fā)泡劑混合攪拌起泡，泡沫均勻后，加入步驟a混合后的粉末繼續(xù)攪拌均勻，得到發(fā)泡漿料；c、將步驟b得到的發(fā)泡漿料倒入模具澆注成型，室溫自然養(yǎng)護(hù)20～24h后拆模，900～1200℃高溫煅燒，得到多孔陶瓷。本發(fā)明采用提釩尾渣制備多孔陶瓷，提釩尾渣含量豐富，成本低。本發(fā)明在每50～70份的提釩尾渣中加入了15～35份結(jié)合劑，2～15份增強(qiáng)劑，0.5～4份助熔劑，結(jié)合劑選用鋁酸鹽水泥與粘土的混合物，鋁酸鹽水泥添加量為5～15份，粘土選用廣西白泥，添加量為10～20份。鋁酸鹽具有水化特性，可以提高拆模強(qiáng)度，同時(shí)，鋁酸鹽水泥具有燒結(jié)特性，可以提高提釩尾渣多孔陶瓷的燒后強(qiáng)度。鋁酸鹽水泥加入量增加，拆模強(qiáng)度提高，燒后強(qiáng)度提高，但加入量達(dá)到一定量時(shí)，燒結(jié)強(qiáng)度增加不明顯，也會增加生產(chǎn)成本，因此，為了兼顧燒結(jié)后強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，本發(fā)明中鋁酸鹽水泥加入量為5～15份。此外，本發(fā)明選擇廣西白泥與鋁酸鹽水泥配合使用，廣西白泥具有可塑性，可以增加提釩尾渣多孔陶瓷的成型性能，同時(shí)，可以促進(jìn)提釩尾渣多孔陶瓷進(jìn)行燒結(jié)，增加燒后強(qiáng)度。但其添加量不宜過多，否則會降低提釩尾渣多孔陶瓷的發(fā)泡效果，本發(fā)明中廣西白泥的適宜添加量為10～20份。本發(fā)明還采用硅微粉和三氧化二鋁的混合物作為增強(qiáng)劑，硅微粉能與三氧化二鋁反應(yīng)形成針狀莫來石，可以提高提釩尾渣多孔陶瓷的燒后強(qiáng)度，隨著增強(qiáng)劑含量的增加，燒后強(qiáng)度提高，當(dāng)增強(qiáng)劑達(dá)到一定量后，燒結(jié)強(qiáng)度增加緩慢，同時(shí)生產(chǎn)成本提高。為了兼顧燒結(jié)后強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，本發(fā)明中硅微粉的適宜添加劑量為1～10份，三氧化二鋁適宜添加劑量為1～5份。此外，本發(fā)明還添加了螢石或長石作為助熔劑，有利于降低燒成溫度、促進(jìn)燒結(jié)，助熔劑添加量不宜過多，否則會使燒后提釩渣多孔陶瓷易出現(xiàn)裂紋，本發(fā)明適宜的助熔劑添加量為0.5～4份。本發(fā)明所用原料的水分含量過多，會造成球磨磨制過程中結(jié)塊、粘結(jié)現(xiàn)象，為了保證粉磨細(xì)度，本發(fā)明所述的各原料含水量≤6％；對于水分含量超過6％的原料，在使用前先進(jìn)行烘干處理。其次，原料的燒結(jié)性與原料粒度密切相關(guān)，磨制越細(xì)燒結(jié)性越好，可以提高多孔陶瓷的燒結(jié)強(qiáng)度，本發(fā)明所述各原料的粒度為全部過250目篩。上述提釩尾渣制備多孔陶瓷的方法中，煅燒溫度過低時(shí)，多孔陶瓷會欠燒，強(qiáng)度降低，煅燒溫度過高時(shí)，多孔陶瓷收縮增大，容易出現(xiàn)裂紋；為了綜合考慮，本發(fā)明步驟c所述煅燒溫度為900～1200℃。為了使發(fā)泡效果更好，孔隙率提高，本發(fā)明添加了發(fā)泡劑，優(yōu)選添加植物源發(fā)泡劑，其瞬間起泡性好，氣泡細(xì)膩、穩(wěn)定，能夠改善物料的流動(dòng)性。在加入發(fā)泡劑時(shí)要加入40～60份的水，發(fā)泡劑的加入量占水加入量的1/1000～1/800。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整發(fā)泡劑和水的用量，通過控制加水量和發(fā)泡倍數(shù)，可以制得不同體積密度和氣孔率的提釩尾渣多孔陶瓷產(chǎn)品。本發(fā)明通過將提釩尾渣與結(jié)合劑、增強(qiáng)劑和助熔劑和發(fā)泡劑進(jìn)行適宜的組合，能夠制備得到一種燒后強(qiáng)度高、孔隙率高的多孔陶瓷，為多孔陶瓷制備開發(fā)了新原料，也為提釩尾渣的利用找到了新方法，具有重要的意義。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的解釋說明，但不將其保護(hù)范圍限制在實(shí)施例所述范圍內(nèi)。實(shí)施例所述的提釩尾渣的成分含量如下表1所示。表1提釩尾渣的成分含量表成分TiO2Fe2O3SiO2CaOAl2O3MgO含量(％)12.9331.2217.086.177.016.47實(shí)施例1～2采用本發(fā)明技術(shù)方案制備多孔陶瓷將原料烘干至水分含量≤6％，按表2配方進(jìn)行稱量各種物料。磨制混合后的物料全部過250目篩，經(jīng)過混合發(fā)泡、澆注、振動(dòng)成型和拆摸，在1100℃下煅燒，得到提釩尾渣多孔陶瓷產(chǎn)品。表2提釩尾渣多孔陶瓷生產(chǎn)配比原料名稱實(shí)施例1配比(份)實(shí)施例2配比(份)提釩尾渣6766鋁酸鹽水泥810廣西白泥1513螢石23硅微粉54三氧化二鋁微粉34植物發(fā)泡劑50/80050/800水5050對比例3～6采用其他方法制備多孔陶瓷將原料烘干至水分含量≤6％，按表3配方進(jìn)行稱量各種物料。磨制混合后的物料全部過250目篩，經(jīng)過混合發(fā)泡、澆注、振動(dòng)成型和拆摸，在1050℃下煅燒，得到提釩尾渣多孔陶瓷產(chǎn)品。表3提釩尾渣多孔陶瓷生產(chǎn)配比對實(shí)施例1～2，對比例3～6所得的多孔陶瓷性能進(jìn)行測定，得到了如下表4所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表4不同方法制備的多孔陶瓷效果表由實(shí)施例和對比例的結(jié)果可知，本發(fā)明在提釩尾渣中配加結(jié)合劑、增強(qiáng)劑、助熔劑和發(fā)泡劑進(jìn)行多孔陶瓷的制備，采用鋁酸鹽水泥作結(jié)合劑，因其具有水化特性，可以提高拆模強(qiáng)度和提高提釩尾渣多孔陶瓷的燒后強(qiáng)度，添加硅微粉和三氧化二鋁作為增強(qiáng)劑，硅微粉與三氧化二鋁反應(yīng)形成針狀莫來石，可提高提釩尾渣多孔陶瓷的燒后強(qiáng)度。添加植物發(fā)泡劑進(jìn)行造孔，使氣孔率達(dá)到50％以上，經(jīng)過上述各種物質(zhì)的合理配比，本發(fā)明制備得到一種強(qiáng)度高、氣孔率高的多孔陶瓷，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。當(dāng)前第1頁1 2 3