一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機非金屬材 料。它具有尚恪點、尚硬度、尚耐磨性、耐氧化等優(yōu)點?？捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料，由于陶 瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。
[0003] 工業(yè)廢渣是指在工業(yè)生產(chǎn)中，排放出的有毒的、易燃的、有腐蝕性的、傳染疾病的、 有化學(xué)反應(yīng)性的以及其他有害的固體廢物。工業(yè)廢渣的固體廢棄物長期堆存不僅占用大量 土地，而且會造成對水系和大氣的嚴重污染和危害。大量采礦廢石堆積的結(jié)果，毀壞了大片 的農(nóng)田和森林地帶。工業(yè)有害渣長期堆存，經(jīng)過雨雪淋溶，可溶成分隨水從地表向下滲透。 向土壤迀移轉(zhuǎn)化，富集有害物質(zhì)、使堆場附近土質(zhì)酸化、堿化、硬化.甚至發(fā)生重金屬型污 染。例如，一般在有色金屬冶煉廠附近的土壤里，鉛含量為正常土壤中含量的10 - 40倍， 銅含量為5- 200倍，鋅含量為5 - 50倍。這些有毒物質(zhì)一方面通過土壤進入水體，另一方 面在土壤中發(fā)生積累而被作物吸收，毒害農(nóng)作物。工業(yè)廢渣與城市垃圾在雨水、雪水的作用 下，流入江河湖海，造成水體的嚴重污染與破壞，如果將工業(yè)廢渣或垃圾直接倒入河流、湖 泊或沿海海域中會造成更大污染。世界上原子反應(yīng)堆的廢渣、核爆炸產(chǎn)生的散落物以及向 深海投棄的放射性廢物，已使能量為〇. 74EBq(2000X 1000 OCi)的同位素污染了海洋，海洋 生物資源遭到極大破壞。工業(yè)廢渣與垃圾在縮放過程中，在溫度、水分的作用下，某些有機 物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體，一些腐敗的垃圾廢物散發(fā)腥臭味，造成對空氣的污染。例如： 堆積如山的煤矸石發(fā)生自燃時，火勢蔓延，難以救護.并放出大量的S02氣體，污染環(huán)境，此 外，采取焚燒方法處理固體廢物時排出的煙塵和有害氣體也會污染大氣。
[0004] 本發(fā)明利用工業(yè)廢渣制備陶瓷材料，可以對工業(yè)廢渣進行資源化利用，具有重要 的經(jīng)濟效益和社會效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料 及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料及其制備方法，由以下重量份原料制成：硅微粉 20-30、工業(yè)廢渣60-80、重鈣粉4-6、鋯英石8-12、棕剛玉6-8、大同土 4-6、三聚磷酸鈉1-2、 阿拉伯膠3-5、氮化鉻3-5、偏磷酸鋁0. 5-1、礱糠3-4、松香酸聚氧乙烯酯2-3、丙二醇3-5、 羧甲基纖維素2-4、增強劑6-7; 所述的增強劑由以下重量份原料制成：紅柱石20-30、硼鎂石8-12、珍珠巖5-7、納米金 剛石2-3、玻璃纖維2-4、竹漿柏3-5、聚氨酯乳液4-6、廢棄紙制品2-3、糖鈣1-3、聚乙烯吡 咯烷酮0. 5-1、水適量；制備方法為：(a)將紅柱石、硼鎂石、珍珠巖在520-540°C下煅燒3-4 小時，取出，冷卻，放入10-12%鹽酸溶液中浸泡2-3小時，再放入10-12%氫氧化鈉溶液中 浸泡1-2小時，取出，用純凈水洗凈，烘干，粉碎研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末加入 適量的水，打漿制成濃度為45-55%的漿液，然后加入剩余原料，水浴加熱至50-60°C，攪拌 30-40分鐘，過濾，烘干，粉碎，過篩即得。
[0007] -種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將工業(yè)廢渣、重鈣粉、鋯英石、棕剛玉、大同土送入1200-1350 °C下進行高溫?zé)?3-4小時，冷卻后，研磨粉碎，得混合粉； (2) 將步驟（1)中的混合粉和增強劑以及其他剩余成分混合，真空練泥，壓制成型后 送入隧道式燒結(jié)爐中燒結(jié)處理：隧道爐的四段溫度及時間分別為：一區(qū)：280-31(TC、l-2小 時；二區(qū)：430-480°C、時間 2-3 小時；三區(qū)：660-730°C、2-3 小時；四區(qū)：1080-1150°C、時間 2-3小時； (3) 把模具從隧道爐里取出，冷卻至常溫即得。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 本發(fā)明的陶瓷材料以工業(yè)廢渣為主要原料，制造成本低，避免了工業(yè)廢渣造成的污染， 添加的氮化鉻、鋯英石、棕剛玉、氮化鉻、增強劑等成分，不僅顯著提高了陶瓷材料的機械強 度，還改善了陶瓷材料的耐磨性、耐熱性和耐久性，使用壽命長，具有重要的經(jīng)濟效益和社 會效益。
【具體實施方式】
[0009] 實施例1 一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料，由以下重量（kg)原料制成：硅微粉20、工業(yè)廢渣60、 重鈣粉4、鋯英石8、棕剛玉6、大同土 4、三聚磷酸鈉1、阿拉伯膠3、氮化鉻3、偏磷酸鋁0. 5、 礱糠3、松香酸聚氧乙烯酯2、丙二醇3、羧甲基纖維素2、增強劑6 ; 所述的增強劑由以下重量（kg)原料制成：紅柱石20、硼鎂石8、珍珠巖5、納米金剛石 2、玻璃纖維2、竹漿柏3、聚氨酯乳液4、廢棄紙制品2、糖鈣1、聚乙烯吡咯烷酮0. 5、水適量； 制備方法為：(a)將紅柱石、硼鎂石、珍珠巖在520 °C下煅燒4小時，取出，冷卻，放入12 %鹽 酸溶液中浸泡3小時，再放入10%氫氧化鈉溶液中浸泡2小時，取出，用純凈水洗凈，烘干， 粉碎研成粉末；(b)將步驟（a)中所得粉末加入適量的水，打漿制成濃度為4%的漿液，然后 加入剩余原料，水浴加熱至50°C，攪拌40分鐘，過濾，烘干，粉碎，過篩即得。
[0010] 一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將工業(yè)廢渣、重鈣粉、鋯英石、棕剛玉、大同土送入1200°C下進行高溫?zé)?小時， 冷卻后，研磨粉碎，得混合粉； (2) 將步驟（1)中的混合粉和增強劑以及其他剩余成分混合，真空練泥，壓制成型后 送入隧道式燒結(jié)爐中燒結(jié)處理：隧道爐的四段溫度及時間分別為：一區(qū)：280°C、1小時；二 區(qū)：430°C、時間2小時；三區(qū)：660°C、2小時；四區(qū)：1080°C、時間2小時； (3) 把模具從隧道爐里取出，冷卻至常溫即得。
[0011] 實施例2 一種用工業(yè)廢渣制備的陶瓷材料，由以下重量（kg)原料制成：硅微粉25、工業(yè)廢渣70、 重鈣粉5、鋯英石10