[发明专利]以粉煤灰为原料制备多孔陶瓷的方法

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种以粉煤灰为原料制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：（1）将Al₂O₃、造孔剂、粉煤灰、粘结剂混合，加入到球磨机中，球磨，然后加入粉煤灰质量0.05的蒸馏水，继续球磨1‑1.8h；（2）将步骤（1）得到的产物，在压片机上以15MPa的压力保压20‑30s模压成圆片状样坯；（3）在20‑25℃下风干3‑5天；（4）在60‑90℃的条件下烘干5‑8h；（5）然后进行蒸压，蒸压完成后，真空干燥；（6）置于马弗炉中煅烧，自然冷却，即可。本发明制备的多孔陶瓷，具有优异的抗弯强度、孔隙率、吸水率，耐酸碱性好，密度小，是一种性能优异的过滤材料，也可用于建筑材料。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种以粉煤灰为原料制备多孔陶瓷的方法。

背景技术

粉煤灰，是煤燃烧后从烟气中过滤留下的细灰，粉煤灰其主要氧化物组成为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、TiO₂ 等，其五种成分约占国内火电厂粉煤灰化学成分的 90%，从XRD 图谱中分析可知，粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。粉煤灰中的晶体矿物一般为氧化铁、氧化镁、石英、莫来石、生石灰等，非晶体矿物一般为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿等。

粉煤灰是我国现排放量巨大的工业废渣之一，随着时代的发展用电需求量增大，电力产业也随之迅速发展了起来。火力发电厂燃烧生成的粉煤灰排放量也在逐年增加，据统计粉煤灰产量 2011年，中国粉煤灰产量达到 4.98 亿吨，同比增长3.75％；2012 年，中国粉煤灰产量达到 5.20 亿吨，同比增长 4.12％；2013 年，中国粉煤灰产量达到5.32 亿吨，同比增长 2.31％，尽管国家已对粉煤灰的利用做出巨大努力，但是利用率近年来一直徘徊在 70％左右。目前，我国仍有大量的粉煤灰堆积存量，回收率较低、地区发展不太平衡，同时粉煤灰多用于水泥混合料、道路建设基层、化肥添加料等领域，精细化高附加值产品技术开发和应用尚存在一定差距 。如何有效地利用粉煤灰，寻求一种高附加价值的利用方式，以最大程度处理这种工业废弃料，是目前面临的一个重大挑战，也是一大机遇。

多孔陶瓷是一种比表面积大、孔道结构复杂的无机陶瓷材料，由于自身具有的多孔结构，从而可应用到隔音、载体等领域。多孔陶瓷不仅具有化学性能稳定、吸附能力强、抗冲击能力强、耐高温等特点，而且还可进行二次冲洗反复利用，多孔陶瓷现已经成为现代过滤行业较理想的过滤材料之一。目前商业化的多孔陶瓷主要以SiO₂、SiC、Al₂O₃、莫来石作为原料，这些原料的价格偏高，制备工艺较为复杂，限制了多孔陶瓷的应用和推广。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种以粉煤灰为原料制备多孔陶瓷的方法。

以粉煤灰为原料制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：

（1）将Al₂O₃、造孔剂、粉煤灰、粘结剂混合，加入到球磨机中，在球料比2:1的条件下球磨30-60min，然后加入粉煤灰质量0.05的蒸馏水，继续球磨1-1.8h；

（2）将步骤（1）得到的产物，在压片机上以15MPa的压力保压20-30s模压成圆片状样坯；

（3）在20-25℃下风干3-5天；

（4）在60-90℃的条件下烘干5-8h；

（5）然后进行蒸压，蒸压完成后，真空干燥；

（6）置于马弗炉中在300-600℃下煅烧2-5h，自然冷却，即可。

优选地，所述造孔剂为淀粉。

优选地，所述粘结剂为玻璃粉。