[發(fā)明專利]釩鈦搪瓷釉料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510274115.4
• 申請(qǐng)日: 2015-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104909567B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒明勇;鐘慶東;尹海英;劉光輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院
• 主分類號(hào): C03C8/00
• 分類號(hào): C03C8/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 高蕓,梁鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于搪瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及釩鈦搪瓷釉料及其制備方法。

背景技術(shù)

搪瓷釉料是把硅酸鹽、氧化物等無(wú)機(jī)粉末高溫熔化后覆蓋在坯體外面的一種材料。瓷釉的組成一般屬于硼硅酸鹽玻璃，硅含量在65％以上，有高度的耐腐蝕性和耐磨性，表面光潔度好，易洗滌。結(jié)構(gòu)與一般陶瓷涂層不同，其突出特點(diǎn)是具有玻璃特性。屬于遠(yuǎn)程無(wú)序和近程有序結(jié)構(gòu)，其中存在一定數(shù)量及大小的較有規(guī)則排列的微小區(qū)域，因而具有微觀不均勻性，但從其宏觀結(jié)構(gòu)而言，則是均勻無(wú)序的。搪瓷涂層不僅表面光滑美觀，而且具有非常優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性、耐高溫、不導(dǎo)電等特殊性能。這些性能是其它材料很難同時(shí)具備的，搪瓷涂層已經(jīng)在航天、化工、熱水箱、外墻裝飾等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

搪瓷層的耐酸性是由瓷釉的組成所決定的，與瓷釉球磨后加的調(diào)整物及燒成工藝有關(guān)。目前搪瓷釉料的生產(chǎn)主要以石英等耐火原料和易熔的化工原料以及其它特性原料，按一定的比例配合經(jīng)1300～1350℃高溫熔融后，急劇冷卻成粒狀或片狀的硼硅酸鹽搪瓷釉料。釉料主要以氧化物及二氧化硅、氧化硼、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈉、氧化銻等原料燒制，在瓷釉中以多面體形式相互組合為連續(xù)網(wǎng)架。為提高瓷釉的耐酸性，往往在配方中增加SiO₂的含量。而SiO₂是耐火原料，引入量過(guò)高,就會(huì)導(dǎo)致瓷釉的燒制熔點(diǎn)高于1300℃，搪瓷釉料制品的燒成溫度在850～900℃。為了降低燒制溫度，盡可能少的堿性氧化物，但卻因此提高了燒成溫度,從而對(duì)降低生產(chǎn)成本和保證金屬的機(jī)械強(qiáng)度不利，如果增加瓷釉中的堿性氧化物含量，燒成溫度可以滿足要求，卻降低了瓷釉強(qiáng)度和耐酸堿等理化性能。

釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或釩鈦表外礦相當(dāng)于一座大型有色金屬礦山。對(duì)釩鈦磁鐵礦中80％左右的鈦進(jìn)入了尾礦庫(kù)，既造成了巨大的資源浪費(fèi)，又增加了尾礦庫(kù)器量的壓力，侵占耕地、污染環(huán)境。大量堆存的尾礦帶來(lái)了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題，不但對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了潛在的影響，而且造成了有價(jià)金屬資源的浪費(fèi)。在風(fēng)化過(guò)程中逸出某些有害氣體，通過(guò)大氣擴(kuò)散傳播而污染環(huán)境，極細(xì)的尾礦砂粒在風(fēng)力作用下，可在局部地區(qū)形成砂暴，使周圍環(huán)境受到嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是目前釩鈦搪瓷釉料的成本較高，燒成搪瓷釉面光澤度不夠，有鱗爆現(xiàn)象，耐酸堿性能不夠。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是提供一種釩鈦搪瓷釉料，其原料配比按質(zhì)量份計(jì)為：預(yù)處理后的釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或釩鈦表外礦22～28份、長(zhǎng)石粉20～22份、石英砂5～8份、硼砂24～26份、硝酸鈉1.5～2份、碳酸鋰3.5～5.5份、螢石粉5～7份、氟硅酸鈉0.1～0.3份、冰晶石3～5份、石灰石2～4份、硝酸鈷3～4份、硝酸鎳1～2份、釩酸鈉2～3份和氧化銻1～2份。

其中，上述釩鈦搪瓷釉料的原料中，所述的釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或浮選鈦尾礦含有質(zhì)量百分比為32～35％的SiO₂、10～12％的TiO₂、0.6～0.9％的V₂O₅、9.80～11％的Al₂O₃、9.6～12％的CaO、8.4～9％的MgO、0.02～0.03％的Co和0.01～0.02％的As，其余為雜質(zhì)。

其中，上述釩鈦搪瓷釉料的原料中，所述的長(zhǎng)石粉為鈉長(zhǎng)石粉或鉀長(zhǎng)石粉中的至少一種。

本發(fā)明還提供了上述釩鈦搪瓷釉料的制備方法，包括以下步驟：

a、將釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或釩鈦表外礦粉碎至粒度60～80目，取尾礦或表外礦100份，加入焦硫酸鈉5～7份混合均勻在550～600℃溫度下煅燒40～60分鐘，待有機(jī)雜質(zhì)成分揮發(fā)或燒盡后快速倒入冷水中淬化，干燥，得到預(yù)處理后的釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或釩鈦表外礦；

b、將預(yù)處理后的釩鈦磁鐵礦選鈦尾礦或釩鈦表外礦22～28份、長(zhǎng)石粉20～22份、石英砂5～8份、硼砂24～26份、硝酸鈉1.5～2份、碳酸鋰3.5～5.5份、螢石粉5～7份、氟硅酸鈉0.1～0.3份、冰晶石3～5份、石灰石2～4份、硝酸鈷3～4份、硝酸鎳1～2份、釩酸鈉2～3份和氧化銻1～2份。

c、將混勻后的原料轉(zhuǎn)入電爐或窯爐中加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1200～1250℃，保溫1～1.5小時(shí)，獲得均勻的熔融瓷釉料；

d、將熔融瓷釉料倒入冷水中淬碎，于100～130℃干燥30分鐘得到干燥的瓷釉料，然后加入助磨料一起粉碎至粒度-200目≥98％，得到釩鈦搪瓷釉料。