[发明专利]一种以废弃莫来石匣钵为原料的浇注料及其生产方法

说明书

本发明公开了一种以废弃莫来石匣钵为原料的浇注料，按质量分数计，包括：废弃莫来石匣钵粗粉30～40％、废弃莫来石匣钵细粉20～30％、碳化硅粉末10～20％、有机金属盐10～20％、水性有机硅树脂1～10％及纤维素衍生物1～10％。本发明还公开了一种浇注料的生产方法，包括：将废弃莫来石匣钵进行机械破除粉碎，并筛分出莫来石粗粉和莫来石细粉；将莫来石粗粉、莫来石细粉、碳化硅粉末、有机金属盐及水性有机硅树脂加入搅拌机中进行混合，得到料浆；将料浆倒入成型模型中，边振动边浇注，脱模后得到莫来石碳化硅浇注料。本发明制备的莫来石碳化硅浇注料抗热震性能优异、耐高温、耐腐蚀、导热性能好、抗氧化能力高。

技术领域

本发明涉及浇注料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种以废弃莫来石匣钵为原料的浇注料及其生产方法。

背景技术

浇注料是一种在耐火物料中加入一定量的结合剂而制成的颗粒状和粉状材料的混合物。浇注料具有较高流动性，适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料。同其他定形耐火材料相比，浇注料中结合剂和水分含量较高，流动性较好，不用烧结，使用方便，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择，故而应用范围较广。该浇注料既可直接浇注成衬体使用，亦可以浇注或震实方法制成预制块使用。

作为浇注料的一种，莫来石碳化硅浇注料是以莫来石和碳化硅为骨料和粉料外加一些结合剂所制备的耐火浇注料。该莫来石碳化硅浇注料具有比重大、机械强度高、抗磨损性能好的特点，要用做锅炉、高炉热风炉、加热炉、陶瓷窑炉等各种窑炉的内衬材料，但其抗热震性能稍差，严重影响了使用寿命。

莫来石是A1₂O₃-SiO₂系中在标准大气压下从室温到高温唯一稳定的晶相，莫来石为斜方晶系，晶体中硅铝氧结构是由[SiO₄]四面体连接成的双链，连接一条条双链的是六配位的铝离子。由于莫来石的结构为双链状排列，故它的晶体一般呈针状、柱状结构，在一些高铝质，特别是电熔莫来石中可形成密集交错的针状莫来石结晶网。性能：莫来石材料具有优越的性能：耐火度高、热震稳定性好、热膨胀系数低、高温抗蠕变性好、具有很高的耐磨性及耐剥落、耐侵蚀性等，其应用极其广泛。莫来石匣钵一般使用的原料是酸性材料，对酸性材料的侵蚀有良好的抵抗作用；耐碱性匣钵主要是在耐火材料中加入部分碱性氧化物或偏碱性的材料，使得此类匣钵对碱性材料有良好的抗侵蚀性，延长了匣钵的使用寿命。随着锂电池行业的迅猛发展，莫来石匣钵在锂电池正极材料合成中占据主导地位。由于合成锂电池正极材料所用原料在合成过程中会分解产生渗透力和反应活性强的氧化锂对耐高温匣钵进行侵蚀，另一方面，匣钵材料在高温后快速冷却，随着使用次数的增加，匣钵容易产生裂纹，匣钵的热震稳定受到破坏，耐高温匣钵的使用寿命会大大降低。与此同时，大量的废弃莫来石匣钵给环境和相关企业带来了巨大的压力。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种抗热震性能优异、使用寿命长、耐高温、耐腐蚀、抗氧化能力高、导热性能好的莫来石碳化硅浇注料及其生产方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种以废弃莫来石匣钵为原料的浇注料，按质量分数计，包括以下原料：

废弃莫来石匣钵粗粉30～40％、废弃莫来石匣钵细粉20～30％、碳化硅粉末10～20％、有机金属盐10～20％、水性有机硅树脂1～10％及纤维素衍生物1～10％。

优选地，本发明中，所述莫来石废弃匣钵粗粉的粒径为10～50mm，所述废弃莫来石匣钵细粉的粒径为0.01～0.1mm，所述碳化硅粉末的粒径为0.1～50μm。

优选地，本发明中，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。

优选地，本发明中，所述水性有机硅树脂为聚甲基硅树脂或聚乙基硅树脂。

优选地，本发明中，所述纤维素衍生物为羧甲基纤维素或者羟丙基甲基纤维素。