[發明專利]一種納米氧化物復合粉體及制造方法

有效

• 申請號: 201510058193.0
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104609375A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 胡晞
• 申請（專利權）人: 胡晞
• 主分類號: C01B13/14
• 分類號: C01B13/14;B82Y30/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 王鍵

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，特別是涉及氯化技術與化學氣相沉積技術有效結合生產的一種納米氧化物復合粉體及制造方法，所述納米氧化物復合粉體包含多種元素的納米氧化物。

背景技術

納米微孔絕熱板是基于納米微孔原理(microporous)研制而成的新型高性能保溫絕熱材料，主要成分是由多種納米級氧化物粉體按一定配比加以混合而成的復合粉體，具有常溫下比靜止空氣還低的導熱系數，是迄今為止絕熱性能最好的高溫隔熱材料之一。但目前納米微孔絕熱板所用原料是多種高純納米級氧化物粉體混合制得，而這些氧化物粉體又是用高純原料通過化學氣相沉積法合成，然后按一定配比加以混合，致使原料成本高昂，不能規模化生產，只能用于高端技術領域，不能得到廣泛應用。

發明內容

本發明提供一種納米氧化物復合粉體及制造方法，所述納米氧化物復合粉體包含多種元素的納米氧化物，是利用廉價礦物和工業尾料作為基礎原料進行合理配比，將氯化技術與化學氣相沉積技術有效結合，實現了包含多種元素的納米氧化物復合粉體制造的一步合成。所獲得的納米氧化物復合粉體制造成本低，容易實現規模化生產。

本發明的技術方案是：

1.一種納米氧化物復合粉體的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)先將混合氧化物加還原劑混合，加熱至氯化反應溫度，然后與氯氣發生氯反應，生成夾雜粉塵的混合氣體；所述混合氧化物是指含有多種元素的氧化物物質的礦物粉體；

2)將夾雜粉塵的混合氣體進行氣固分離，得到混合氣體；

3)將混合氣體加熱至水解反應溫度；

4)將水蒸氣同樣加熱至水解反應溫度后與混合氣體進行水解反應，生成固態納米氧化物復合粉體和尾氣；

5)最后將固態納米氧化物復合粉體和尾氣進行氣固分離，收集所制得的固態納米氧化物復合粉體；尾氣送后續工序處理。

2.所述步驟1)中，所述混合氧化物是：粉煤灰、煤矸石、氧化鋁、鋁土礦、熟料、鋯英石等礦物粉體的一種或幾種的混合物。

3.所述步驟1)中，所述的還原劑是煤粉、木炭、石油焦、紙漿等含碳燃料中的一種或幾種的混合物。

4.所述步驟1)中，所述氯氣為含有空氣或氧氣的濃度在50-99％的混合氣體；氯氣的理論用量根據所述混合氧化物中的氧化物成分與含碳還原劑及氯氣發生反應的化學反應方程式計算而定。

5.所述步驟1)中，所述氯化反應溫度為700℃-1300℃，熱量來源包括：反應前的反應體系預加熱和/或反應過程中氯化反應自身釋放出的熱量和/或利用氯氣中所配比的空氣或氧氣與體系內還原劑發生反應補充的熱量。

6.所述步驟1)中，所述氯化反應是流態化或固定床層反應。

7.所述步驟3)中，所述的水解反應溫度為700-1300℃；所述將混合氣體和水蒸氣加熱至水解反應的反應溫度的熱量來源包括：通過預先將反應物預熱來實現，和/或向反應體系內通入適量氧氣或空氣與反應物氣體中的一氧化碳進行反應獲得必要的熱量。

8.所述步驟4)中，所述水蒸氣的理論加入量根據混合氣體中的氣態氯化物與水蒸氣發生反應的化學反應方程式計算而定。

9.一種納米氧化物復合粉體的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)先將混合氧化物加還原劑混合，加入熔鹽中加熱至氯化反應溫度，然后與氯氣發生氯反應，生成混合氣體；所述混合氧化物是指含有多種元素的氧化物物質的礦物粉體；

(2)將混合氣體加熱至氧化反應溫度；

(3)將氧氣或其它含氧氣的氣體同樣加熱至氧化反應溫度后與混合氣體進行氧化反應，生成固態納米氧化物復合粉體和含有氯氣的混合氣體；

(4)將固態納米氧化物復合粉體和含氯氣的混合氣體進行氣固分離，收集所制得的固態納米氧化物復合粉體；

(5)將含有氯氣混合氣體降溫加壓，使得氯氣液化，液氯回收使用，其它氣體送尾氣處理系統。