[发明专利]一种利用煤矸石制备多孔陶瓷的方法

权利要求书

1.一种利用煤矸石制备多孔陶瓷的方法：其特征在于：包括：

（1）煤矸石的酸反应前处理：

将煤矸石块压制成型并在电热炉或高温隧道窑中煅烧，成品出窑时候经过急冷风快速冷却至室温，得到煅烧煤矸石熟料；将煅烧煤矸石熟料经过干法球磨48小时，然后过180-200目筛，得到煤矸石熟料细粉；

在盐酸溶液中加入煤矸石熟料细粉，并于摄氏85-95℃恒温搅拌1-1.5h以进行酸浸，得到酸处理产物；其中，盐酸的质量浓度为7-20％，盐酸溶液与煤矸石熟料细粉的液固比为：5-25 mL/g；

（2）煤矸石的熔融前处理：

将酸处理煤矸石的固液混合酸处理产物直接置于熔融炉中，先加热至40-80℃抽真空浓缩，至盐酸挥发完毕后，继续加热至185-195℃恒温搅拌2-2.5h以进行加热熔融；

缓慢降温至85-100℃，加入柠檬酸、保护剂和成孔剂混合，搅拌至物料熔化并混合，得到液体混合物，按质量百分比，柠檬酸添加量为煤矸石的2.5-10%；所述的保护剂为柠檬酸钙多孔碳；

将上述液体混合物在80-120℃，干燥的8-12h；得到煤矸石粉料；

（3）将煤矸石粉料球磨、过筛加入适量石蜡油，其用量控制在60-120mL/100g煤矸石粉料，搅拌混合均匀，得煤矸石油相浆料；将少量硅酸钠溶液加入上述煤矸石油相浆料中，其用量控制在所用石蜡油的2 -12 %，搅拌混合均匀，获得塑性浆料，陈腐2-12 h；将陈腐过的浆料注模成型，然后脱脂；

（4）将脱脂后的素坯，推入高温隧道窑中在400-850℃范围煅烧3-6h后，

（5）经过第一次低温煅烧后，然后，采用加压煅烧的方式，升温至1100℃烧结制得多孔陶瓷，加压气体为氧气和二氧化碳的混合气体，比例为1:1.5，加压至0.01MPa；

所述的柠檬酸钙多孔碳的制备方法为：

（1）按照预设的质量百分比，称取柠檬酸钙和碳酸钙，分别加入蒸馏水，用磁力搅拌器进行搅拌3-5min后使之充分溶解，将溶液进行混合，再将混合后的溶液放入76℃的恒温水浴搅拌锅中搅拌10min；

（2）将搅拌后的溶液取出，得到混合沉淀，放入离心机中离心3-4次后，将得到的柠檬酸钙混合沉淀放入冷冻干燥机中干燥24h；

（3）取干燥后的柠檬酸钙直接放入瓷舟中，然后放进水平管式炉的温区范围内进行炭化，在氩气氛围下以1-5℃/min的升温速率从室温升至500℃-800℃，然后保持0.5-2h；

（4）将炭化后得到的产物用稀盐酸浸渍，来除去不溶性杂质，进一步用过量的去离子水洗涤至中性，最后，再浸泡于柠檬酸钠中，调pH至弱碱性，并将样品在120℃真空干燥箱中烘干12h，即得到的柠檬酸钙多孔碳。

2.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备多孔陶瓷的方法，其特征在于所述成孔剂为淀粉或碳粉。