[发明专利]利用矿山固废制备多孔陶瓷及方法

权利要求书

1.一种利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，为含有陶瓷原料和添加剂的混合物经烧结制得，陶瓷原料包括铁尾矿、废石，添加剂包括粘结剂、流变剂、分散剂、消泡剂、基体改性剂。

2.根据权利要求1所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，铁尾矿和废石的质量比为1~2:1。

3.根据权利要求1所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇PVA和硅溶胶；流变剂为高岭土和聚酰胺蜡；分散剂为聚乙二醇；消泡剂为乙醇；基体改性剂为Gemini。

4.根据权利要求3所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，粘结剂聚乙烯醇PVA和硅溶胶，二者质量比例为1.5~3.5:1；流变剂高岭土和聚酰胺蜡，质量比例为0.5~1:1。

5.根据权利要求1所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，粘结剂，流变剂，分散剂，消泡剂，基体改性剂的加入量分别为陶瓷原料质量的0.3~0.6wt%，0.3~0.6wt%，1.7~2.2wt%，0.3~0.6wt%，0.8~1.2wt%。

6.根据权利要求1所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷，其特征在于，多孔陶瓷的孔隙率＞70%，孔径的平均尺寸为400~480μm，抗压强度≥300MPa。

7.一种权利要求1~6任意一项所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）取粒度为80~120目的铁尾矿和废石，以水为溶剂，制成料浆，固含量为50-80%；

2）在浆料中加入粘结剂、流变剂、分散剂、消泡剂、基体改性剂，搅拌均匀，制备成浆料；

3）以聚氨酯泡沫材料为有机泡沫体，对有机泡沫体进行预处理；

4）将有机泡沫体与浆料混合，浸渍处理，即进行挂浆，挂浆过程中反复挤压有机泡沫体，使浆料充分的挂在有机泡沫体上，然后去除多余浆料，干燥，得到胚体；

5）将胚体升温至180~200℃，升温速率为2~3℃/min并保温50~70min，以排除有机泡沫体；再升温至760~800℃，升温速率为3~4℃/min并保温1.5~2h，然后以5~6℃/min的升温速率升温至1150~1250℃并保温1.5~2.5h，以进行烧结。

8.根据权利要求7所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷方法，其特征在于，步骤3）的预处理是将有机泡沫体浸入质量浓度10-20%NaOH溶液中，40-60℃下处理2-6h，再反复揉搓3~5min，并用清水洗干净后晾干。

9.根据权利要求7所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷方法，其特征在于，所述步骤3），将预处理后的有机泡沫体，加入4.0-5.2wt％的聚乙二醇，在30～40℃下搅拌50~70min。

10.根据权利要求7所述的利用矿山固废制备多孔陶瓷方法，其特征在于，步骤4）中，在浸渍处理后、干燥之前，对挂有浆料的有机泡沫体进行低温处理，即将聚氨酯泡沫在3~8℃保持1.5~2.5h。