[發明專利]一種氧化鋁泡沫陶瓷廢料回收方法

有效

• 申請號: 201010569907.1
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102153362A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 王霞;王水富;王建新
• 申請（專利權）人: 杭州中亞特種耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/10;C04B35/622;B01D39/20
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技術領域

本發明涉及氧化鋁泡沫陶瓷的配方及制備領域，具體地說，是一種氧化鋁泡沫陶瓷廢料回收方法。

背景技術

鋁及鋁合金材料作為當今世界金屬工業材料的支柱產業，有著非常大的生產產量。從日常消費產品到航天高技術產品，都離不開鋁及其合金制品的需求。鋁制品一般通過熔融、澆鑄方式成型加工。所以澆鑄所用的鋁熔液質量的好壞直接影響著澆鑄后產品的性能。

近年來，通過第三代過濾材料-泡沫陶瓷過濾器的發展，使得鋁制品成品合格率大幅度提升的同時，鋁及其合金產品性能也得到很大改善。在熔煉過程中，由于鋁是一種非常活潑的金屬，鋁及其合金很容易與水氣反應，生成氫氣和氧化夾雜(Al₂O₃)。純鋁和鋁合金中的夾雜物含量一般在0.1％以上，夾雜物尺寸大部分都是大于10微米。非純鋁和鋁合金的夾雜物含量更大，并且尺寸也更大。采用氧化鋁泡沫陶瓷過濾器不但能很好地過濾其中的夾雜物，并且不會有新雜質的融入，因此是目前鋁廠采用最多的一種過濾器。

但隨著陶瓷過濾器生產廠家在國內市場的不斷增加，并且制備工藝也趨已成熟，過濾器產品的市場競爭因此也變得越來越激烈，產品的價格成為了主導因素。比如專利申請號“200710139289.5”中介紹過一種氧化鋁泡沫陶瓷的制備方法，專利申請號“200610017435.2”也介紹了一種鑄造用泡沫陶瓷過濾器的制備方法，但是歸根結底，目前所有的新過濾器產品制備都必須要消耗新的材料，因此價格成本較高，而且不利于環保。設想如果能實現一種以報廢的過濾器為主原料，通過回收方法制備成新的陶瓷過濾器，這將會大大降低生產的成本，同時也能變廢為寶，很好地保護環境資源。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種氧化鋁泡沫陶瓷廢料回收方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種氧化鋁泡沫陶瓷廢料回收方法，依次包括以下步驟：

(1)將報廢的氧化鋁泡沫陶瓷制品經球磨機球磨粉碎，磨至微米級粉狀；

(2)將步驟(1)中得到的廢料與下例組分按配比稱量；

各組分的質量百分比為：廢料10％～20％，α-氧化鋁50％～60％，水洗高嶺土7％～15％，煅燒高嶺土7％～15％，硅微粉1％～8％，鉀長石5％～10％；

(3)將上述配比后的組分于攪拌機內混合攪拌均勻，再按加入量為漿料質量百分數的22％-32％的比例加入磷酸二氫鋁溶液，制成漿料；

(4)以有機泡沫材料為載體，浸漬上述漿料；蘸漿后擠壓出多余的漿料，使漿料均勻分散在泡沫體網絡上，制成坯體；

(5)將坯體放置干燥箱內進行烘干；

(6)將烘干后的坯體裝入燒結窯內進行燒結，即可得到新的氧化鋁泡沫陶瓷過濾器。

作為本發明的一種改進，所述步驟(1)中的球磨機內襯采用95瓷，球磨機內磨球為97瓷，磨球直徑分別為50mm、30mm和20mm，重量比為3∶2∶1。

作為本發明的一種改進，所述步驟(1)中的球磨過程為直接干磨，廢料與球重質量比為1∶1.2～1.5；磨至微米級粉狀，過100目篩后待用；球磨時間為15～20h。

作為本發明的一種改進，所述步驟(1)中的球磨過程為加水濕磨，廢料∶球∶水質量比為1∶1.5～2∶0.8～1；磨至微米級粉狀，過100目篩后烘干待用；球磨時間為15～20h。

作為本發明的一種改進，所述步驟(4)中的有機泡沫載體為軟質聚氨酯泡沫塑料，尺寸為60mm×60mm×20mm。

作為本發明的一種改進，所述步驟(5)中的所述烘干溫度為110℃±10℃，烘干周期為1～1.5h。

作為本發明的一種改進，所述步驟(6)中的燒結步驟是以60±5℃/h的速度緩慢升溫至600℃，再以120±10℃/h的速度快速升溫至1000℃，以100±10℃/h的速度升溫至1250℃的燒結溫度，并在此溫度保溫1～2h，然后自然冷卻至室溫完成。

本發明是在現有成熟氧化鋁泡沫陶瓷生產工藝下，實現了一種利用報廢氧化鋁過濾器為原料回收制得陶瓷過濾器的新方法，其制備工藝采用前驅體浸漬工藝，燒成溫度為1200℃～1300℃，制得的產品強度、通孔率、抗熱震性等指標經測試均能滿足泡沫陶瓷行業標準(JC/T895-2001)。

本發明采用的廢料為氧化鋁泡沫陶瓷成品廢品，經球磨后的廢料主晶相為α-氧化鋁，粒徑為75～100微米，作為氧化鋁骨料加入到配方中，剛好能與α-氧化鋁之間達到一個較理想的顆粒級配，從而減少燒成收縮。α-氧化鋁為普通氣流磨活性氧化鋁細粉，純度在99.8％以上，平均粒徑10～15微米。