[发明专利]一种氧化锆陶瓷废料再生利用的方法

说明书

本发明公开了一种氧化锆陶瓷废料再生利用的方法，包括：对氧化锆陶瓷废料进行清洗；用对辊机将清洗后的氧化锆陶瓷废料进行破碎，得到破碎料；用气流粉碎机对破碎料进行粉碎，得到粉碎料；将粉碎料与水混合，得到固含量为15％～30％的混浆，用研磨机对混浆进行研磨，研磨完成后静置，分离清液，得到固含量为30％～45％的浆料；对浆料进行喷雾干燥，得到氧化锆陶瓷回收粉；对氧化锆陶瓷回收粉进行压制，烧结成型，得到再生的氧化锆陶瓷器件。本发明通过纯物理法对氧化锆陶瓷废料进行回收，得到粒度分布均匀的回收粉，并通过压制和烧结成型制备成性能优异的氧化锆陶瓷器件，回收过程能耗小，成本低，工艺流程短，容易实施，效率高，实现了氧化锆的再生循环利用。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料回收技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷废料再生利用的方法。

背景技术

氧化锆(ZrO₂)是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损且具有优良导电性能的无机非金属材料，自上世纪70年代中期以来，国际上发达国家投入巨资研发氧化锆系列产品，将氧化锆的应用领域扩展到结构材料和功能材料，同时氧化锆也是国家产业政策中重点鼓励发展的高性能新材料之一，目前正广泛地被应用于各个行业中。

随着全球经济的迅猛发展，氧化锆材料及其器件的用量也随之增大。目前，氧化锆广泛应用于陶瓷发热管、氧化锆水口、磨球、陶瓷牙、刀具、手机外壳，固态燃料电解质等。据报道，国内氧化锆需求量从原来的1000吨到现在的20万吨，今后还将持续增加。但是，需求量猛增的同时，在制备氧化锆材料及其器件的过程中也产生了大量的边角料以及使用过的废料。而且，氧化锆器件中不仅含有大量的锆，还含有钪、铈、钇等有价元素，但是氧化锆器件的耐腐蚀、高强度、高硬度及耐磨损等特点给相关器件的回收工作带来很大的难度。

对于氧化锆材料及其器件的回收，现有技术主要采取高温焙烧、酸碱浸出等方式分离提取有用元素，但该类工艺存在能耗大、流程长、成本高、以及回收效率低等缺陷，难以推广应用。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种氧化锆陶瓷废料再生利用的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种氧化锆陶瓷废料再生利用的方法，包括：

对氧化锆陶瓷废料进行清洗；

用对辊机将清洗后的氧化锆陶瓷废料进行破碎，得到破碎料；

用气流粉碎机对所述破碎料进行粉碎，得到粉碎料；

将所述粉碎料与水混合，得到固含量为15％～30％的混浆，用研磨机对所述混浆进行研磨，研磨完成后静置，分离清液，得到固含量为30％～45％的浆料；

将所述浆料进行喷雾干燥，得到氧化锆陶瓷回收粉；

对所述氧化锆陶瓷回收粉进行压制，烧结成型，得到再生的氧化锆陶瓷器件。

优选地，所述清洗所用设备为超声波清洗器，超声清洗时间≥30min，所用清洗液为质量分数在10％～20％的碳酸钠溶液。超声清洗完毕后，用清水冲洗废料表面残液。本发明使用纯碱(即碳酸钠)作为清洗液，其具有较好的清洗效果，对油污类顽固污迹也能较好去除，使油脂水解成脂肪酸和甘油。经试验发现，质量分数为10％～20％的纯碱的去污效果最明显，可将氧化锆陶瓷废料上的污物较彻底地清除。

优选地，所述对辊机为四齿对辊破碎机，其辊轮为聚四氟乙烯辊。

优选地，所述破碎条件为连续辊压5～8次，辊压时，辊轮的间距为1mm，辊轮的转速为100～160r/min。

优选地，所述气流粉碎机的内衬为氧化锆陶瓷材料。如此，可防止粉碎时废料中引入杂质。