[发明专利]一种锰渣改性陶瓷复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种锰渣改性陶瓷复合材料及其制备方法，涉及材料领域。锰渣改性陶瓷复合材料由以下方法制得：将锰渣改性陶瓷复合材料的原料混合，烘干，于38‑42Mpa压制后，于保护气氛下在1100‑1180℃烧结，冷却。其中，原料包括：20‑25重量份的锰渣，60‑70重量份的高岭土，2‑5重量份的石英砂，2‑3重量份的玻璃粉，3‑5重量份的稀土氧化物，以及0.2‑0.8重量份的水玻璃，以及5‑8重量份的水。该制备方法，操作简单可控，便于工业化生产，有效提高原料的利用率，降低锰渣对环境的污染，有该方法制得的锰渣改性陶瓷复合材料，其孔隙度高且强度高，轻质耐火，具有较佳的保温、隔音效果。

技术领域

本发明涉及材料领域，且特别涉及一种锰渣改性陶瓷复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国电解锰工业的发展迅速，电解锰渣的治理以及综合回收利用问题日益突出。目前由于经济、技术等原因，许多电解锰企业并未对电解锰渣做任何处理就将其直接堆放于渣场，长期堆积的锰渣会对周围环境造成严重污染。

同时，我国陶瓷工业发展迅猛，其对原材料的需求越来越大，每年耗用的天然矿物质近2亿，将锰渣运用于陶瓷所需的原材料，有效解决现有的锰渣造成的环境污染。但是，将锰渣直接用于陶瓷工业，对于陶瓷的性质产生较大的影响，如何在上述结合的条件下制得一种新型的，轻质耐火的复合材料，尚未有相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锰渣改性陶瓷复合材料，其孔隙度高且强度高，轻质耐火，具有较佳的保温、隔音效果。

本发明的另一目的在于提供一种锰渣改性陶瓷复合材料的制备方法，操作简单可控，便于工业化生产，有效提高原料的利用率，降低锰渣对环境的污染。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种锰渣改性陶瓷复合材料，将锰渣改性陶瓷复合材料的原料混合，烘干，于38-42Mpa压制后，于保护气氛下在1100-1180℃烧结，冷却。

其中，原料包括：20-25重量份的锰渣，60-70重量份的高岭土，2-5重量份的石英砂，2-3重量份的玻璃粉，3-5重量份的稀土氧化物，以及0.2-0.8重量份的水玻璃，以及5-8重量份的水。

本发明提出一种上述锰渣改性陶瓷复合材料的制备方法，其包括：

将原料混合，烘干，于38-42Mpa压制后，于保护气氛下在1100-1180℃烧结，冷却。

本发明实施例的锰渣改性陶瓷复合材料及其制备方法有益效果是：

锰渣含有的杂质CaSO₄·H₂O，所产生的气孔使得烧结时锰渣改性陶瓷复合材料的气孔率增大，使得锰渣改性陶瓷复合材料的质量轻，具有较佳的强度，孔隙度，隔热、隔音以及阻燃效果佳。水玻璃在本发明中，一方面作为粘结剂用于使原料聚集在一起，有效进行压制为坯件，提高坯件的致密度，使烧结后的锰渣改性陶瓷复合材料的强度高，另一方面作为分散剂，有效节省水的添加量。稀土氧化物的添加首先，高岭土、锰渣等含有中存在少量的碳酸盐矿物杂质的条件下，产生的二氧化碳与三氧化二铁反应，生成氧气，同时氧化镧以及氧化铈氧化还原反应调节了烧结的气氛使铁元素变为气体挥发，进一步使得锰渣改性陶瓷复合材料的开口气孔以及闭口气孔。同时稀土氧化物在烧结温度下和高岭土、石英砂等生成玻璃相，增强玻璃相的强度，高温有效催化各原料生成液相，同时使内部产生晶格缺陷，活化晶格，促进锰渣改性陶瓷复合材料的烧结。上述烧结条件以及原料互相配合，有效提高最终得到的锰渣改性陶瓷复合材料的多孔性、强度等性能。

具体实施方式