[发明专利]一种利用固体废弃物制备的陶瓷结合剂砂轮及方法

权利要求书

1.一种利用固体废弃物制备的陶瓷结合剂砂轮，其特征在于，所述陶瓷结合剂砂轮由下述重量份数的原料制备而成：陶瓷结合剂18~23份、磨料62~70份、造孔剂1~3份和临时粘结剂6~8份；

所述陶瓷结合剂由固体废弃物、二氧化硅、三氧化二硼、碳酸钾和碳酸钠组成，其中固体废弃物4.2~11.5份、二氧化硅4.2~10.4份、三氧化二硼1.47~2.99份、碳酸钾1~2.64份和碳酸钠0.92~2.53份，所述磨料为金刚石、CBN或碳化硅，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯，所述临时粘结剂为聚乙二醇或糊精；

所述固体废弃物为煤矸石、粉煤灰和矿渣粉中的一种或几种。

2.一种如权利要求1所述的利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.分别称取固体废弃物、二氧化硅、三氧化二硼、碳酸钾和碳酸钠，并将其混合得到固体混合物；

S2.将固体混合物物料置于球磨罐中，使用球磨机球磨30~90min，球磨速度为380~450r/min，得到粉末混合物；

S3.将粉末混合物高温加热至1400 ℃，于最高温度时保温180~300min，使粉末混合物变为熔融态陶瓷，保温；

S4.保温完成后，将熔融态陶瓷倒入盛去离子水的容器中进行淬火处理；

S5.将淬火态陶瓷干燥，得到陶瓷固体；

S6.将陶瓷固体进行粉碎，再将破碎后的陶瓷固体置于球磨机中处理，过筛，得到陶瓷结合剂粉末；

S7.将陶瓷结合剂粉末、磨料、临时粘接剂和造孔剂按比例混合而成的物料加入球磨罐中，将球磨罐置于球磨机中，进行研磨处理，将其混合均匀，得到陶瓷结合剂砂轮粉料；

S8.将陶瓷结合剂砂轮粉料取出后，滴加去离子水将粉料微微润湿，放入模具中压制成砂轮状；

S9.将压好的砂轮烧结，保温，最后冷却至室温，即得到利用固体废弃物制备的陶瓷结合剂砂轮。

3.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S1中固体废弃物4.2~11.5份、二氧化硅4.2~10.4份、三氧化二硼1.47~2.99份、碳酸钾1~2.64份和碳酸钠0.92~2.53份，其中固体废弃物为煤矸石、粉煤灰和矿渣粉中的一种或几种；所述S2中球磨罐中球与物料的重量份数为：固体混合物物料18~23份，球54~92份。

4.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S3中高温加热的升温速率为5~8℃/min。

5.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S5中干燥温度为90~120℃，干燥时间60~120min。

6.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S6中粉碎的压力为30~50Mpa，所述球磨机的转速为380~450r/min，球磨处理时间为90~120min。

7.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S7中物料的重量份数为：陶瓷结合剂粉末18~23份、磨料62~70份、临时粘接剂6~8份，造孔剂1~3份，球的重量份数为261~416份，球磨机的转速为300~440r/min，球磨处理时间30~90min。

8.根据权利要求2所述的一种利用固体废弃物制备陶瓷结合剂砂轮的方法，其特征在于，所述S8中滴加去离子水的质量为陶瓷结合剂砂轮粉料的2%~3%，放入模具中压制成砂轮状的压力为15~28MPa；

所述S9中将压好的砂轮烧结，保温，最后冷却至室温，具体步骤为：升温速率为5~8℃/min，于300~400℃保温60~120min，于580~700℃保温180~300min，保温结束后，自然冷却至室温再取出陶瓷结合剂砂轮。