[發明專利]一種以提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201310361169.5
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103435330A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 山趙軍
• 申請（專利權）人: 佛山市亮劍陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種礦渣資源綜合利用的技術，具體涉及一種以提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料及其制造方法。

背景技術

含釩鈦磁鐵礦巖體分為基性巖（輝長巖）型和基性-超基性巖（輝長巖－輝石巖－輝巖）型兩大類，前者有攀枝花、白馬、太和等礦床，后者有紅格、新街等礦床?？偟膩碚f，兩種類型的地質特征基本相同，前者相當于后者的基性巖相帶部分的特征，后者除鐵、鈦、釩外，伴生的鉻、鈷、鎳和鉑族組分含量較高，因而綜合利用價值更大。?釩鈦磁鐵礦不僅是鐵的重要來源，而且伴生的釩、鈦、鉻、鈷、鎳、鉑族和鈧等多種組份，具有很高的綜合利用價值。

釩鈦磁鐵礦石經高爐煉鐵后產生的礦渣是高品位釩渣，采用焙燒、浸取等工藝可以從中提出五氧化二釩，剩余的殘渣為提釩礦渣。在以上工序中，會將釩渣中的含有3價鉻氧化為6價鉻，6價鉻是強致癌物質，而且易溶于水，因此提釩礦渣的處理特別困難，稍有不慎就會造成嚴重的污染事故。

靜電是一種客觀的自然現象，產生的方式多種，如接觸、摩擦等。靜電對一些敏感儀器和場所，可能會導致致命的危害。如靜電在放電時產生的電磁效應（電磁干擾或電磁兼容性）會干擾精密儀器的正常工作，造成自動化設備的誤動作；電荷的聚集可能產生尖端放電現象，可能燒毀精密儀器，產生的電火花可能引燃粉塵，造成爆炸事故。因此靜電防護技術在如電子工業、石油工業、兵器工業、紡織工業、橡膠工業以及航天與軍事領域都收到極大重視，力求尋求減少靜電造成的損失?。

普通陶瓷材料具有很高的電阻率，容易積聚電荷，這些電荷的積聚可能會帶來如上述的多種危害。每年都有相關靜電危害造成損失的報道，因此急需一種能解決以上問題的建筑材料。

研究表明，當材料的體積電阻率超過1×10¹⁰Ω·m?時，材料耗散電荷的能力明顯減弱；從消除靜電的角度考慮，材料的體積電阻率不應該高于1×10¹⁰Ω·m。當材料表面電阻為10⁵?～?10⁹Ω?時，積累的電荷會盡快地釋放，從而達到防靜電的效果。

目前常用的防靜電材料多為有機材料，有機材料多不耐磨、不耐火，遇到火災時還可能燃燒，產生大量有毒煙氣，因此應用范圍受到極大限制。

近年來研發成功的防靜電陶瓷材料是通過在原料中添加導電粉，或在坯體上施以導電釉，然后再進行燒結制備而成。例如專利公開號為“102568639A”的發明專利公開的方案。坯體中添加的導電粉或在坯體上施以導電釉會造成成本上升。目前公開的方案中，導電粉或導電釉的造價昂貴，不利于其的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提出一種可以大量利用提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料及其制造方法。以提釩礦渣為主要原料，添加適量的粘土、長石等，均化后成型，在還原氣氛燒成，得到具有防靜電效果的陶瓷材料。

采用以上方法，可以大量消耗提釩礦渣，綜合利用礦物資源，緩解環境壓力，較好的避免6價鉻的污染，而且所生產的防靜電陶瓷材料成本低，效果好，可以用作需要進行靜電防護場所的建筑裝修材料。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：一種以提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料，其是以提釩礦渣、粘土、長石、瓷砂，為原料，經還原氣氛燒成，其中上述各種原料的質量百分比為：

提釩礦渣：10%～80%；

粘土：20%～30%；

長石：0%～60%；

瓷砂：0%～10%。

優選地，還可以添加上述原料總質量1%～5%的煤粉。添加煤粉可以使還原氣氛更為充分，使提釩礦渣中的鐵元素轉化為四氧化三鐵，而且也使提釩礦渣中的6價鉻轉化為3價，另外，煤粉燒后留下的煤灰具有多孔結構，能吸附3價鉻和四氧化三鐵，并被其它莫來石晶粒包裹起來，制品更穩定。

在上述以提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料中，鐵元素主要以四氧化三鐵形式存在，四氧化三鐵的質量百分數為3%～30%。

四氧化三鐵可以導電，含有其的防靜電陶瓷材料通體呈黑色，是很好的建筑裝修材料和靜電防護材料。而且四氧化三鐵也特別耐磨，進而陶瓷制品的耐磨性也較好。另外，四氧化三鐵還具有紅外輻射功能和鐵磁性，具有良好的保健功效，將之磁化后，能調節人體磁場屏蔽電磁波輻射。

另外，本發明還提供一種制造上述以提釩礦渣生產的防靜電陶瓷材料的方法，其包括如下步驟：

步驟1）配料混勻；按照上述原料中各組分配方比例稱料，通過球磨的方式將其混勻，制成漿料，然后陳腐均化；?

步驟2）成型；使用步驟1）陳腐均化后的漿料進行噴霧干燥，制成粉體，通過沖壓成型的方式制成坯體；