[发明专利]一种利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷及其制备方法，原料包括组份A和造孔剂，且组分A与造孔剂的比例为：1:(0.1‑0.15)；其中，组份A包括：富镁冶金镍渣45‑50wt％、Al₂O₃15‑17wt％、SiO₂30‑38wt％和K₂O2‑3wt％。本发明提供的利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷，具有孔径大小较均匀、孔径分布范围较窄的优点，气孔率可达到50％。该多孔陶瓷，力学性能优异，抗压强度可达到52MPa，抗弯强度可达到120MPa。本发明提供的利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷的制备方法，该方法充分利用富镁冶金镍渣，对富镁冶金镍渣的利用率高达50％，具有利用率高、煅烧温度低等优点。

技术领域

本发明涉及无机非金属功能陶瓷材料领域，具体而言，涉及一种利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，污染物质种类和数量不断增加。富镁冶金镍渣是一种冶金工业废渣，是指在镍金属冶炼过程中排放的一种工业废渣，其年产量大，利用率不高，逐年堆弃的废渣不仅占用土地，对渣场周围环境造成严重污染，同时又造成资源的浪费。我国的镍产量近几年增长迅速且镍渣产量巨大，2014年江苏沿海的主要港区大丰、响水、连云港等年产镍及其合金产量已达80万吨，同时产生镍渣1000万吨左右。传统的建筑瓷砖原料多为黏土、长石和石英等天然矿物，镍渣中的主要成分是CaO、SiO₂、Al₂O₃和MgO等，这些也是陶瓷的主要化学组成，因此，镍渣可以作为陶瓷制造的原料之一，目前利用富镁冶金镍渣制备陶瓷的报道还较少，尤其是多孔陶瓷。

另外，多孔陶瓷具有均匀分布的微孔或孔洞，孔隙率较高、体积密度小，具有发达的比表面及其独特的物理表面特性，对液体和气体介质有选择性的透过、能量吸收或阻尼特性，加之陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性，使多孔陶瓷 这一绿色材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物植入材料、特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛的应用。然而，多数多孔陶瓷为了保证高气孔率，往往牺牲掉了陶瓷材料本身的力学强度，导致气孔分布不均匀，造成材料抗压强度和抗弯强度下降，容易破坏。而且，很多利用固体废弃物制备的陶瓷材料，力学强度不高，影响其应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷，以解决现有固体废弃物利用率低、制备的陶瓷材料力学强度不高的问题，所述的利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷，具有孔径大小较均匀、孔径分布范围较窄、气孔率可达到50％、抗压强度可达到52MPa,抗弯强度可达到120MPa等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷的制备方法，该方法充分利用富镁冶金镍渣，对富镁冶金镍渣的利用率高达50％，具有利用率高、煅烧温度低等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种利用富镁冶金镍渣制备的多孔陶瓷，原料包括按质量比配制的组份A和造孔剂，且组分A与造孔剂的比例为：1:(0.1-0.15)；

其中，组份A中，以质量百分比计，包括：富镁冶金镍渣45-50wt％、Al₂O₃ 15-17wt％、SiO₂ 30-38wt％和K₂O 2-3wt％。