[發明專利]一種利用廢氧化鋯材料制備電熔釔穩定鋯的方法

有效

• 申請號: 202210802899.3
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115124073B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 余鑫萌;李起勝;劉兆恒;李疆英;李群;劉官清
• 申請（專利權）人: 鄭州振中電熔新材料有限公司
• 主分類號: C01G25/02
• 分類號: C01G25/02;C01F17/218;C01F17/10
• 代理公司: 北京鑫瑞森知識產權代理有限公司 11961
• 代理人: 代芳

本發明提供了一種利用廢氧化鋯材料制備電熔釔穩定鋯的方法，涉及氧化鋯制備技術領域。本發明利用廢氧化鋯陶瓷結構件、刀片、軸承、插針、手表殼和表鏈等廢舊物品，經過電弧爐高溫熔煉生產加工出的低成本原料產品，該原料用于制造氧化鋯陶瓷和耐火材料具有很強的市場競爭力，同時實現了氧化鋯資源循環利用，保護生態環境。

技術領域

本發明涉及氧化鋯制備技術領域，尤其涉及一種利用廢氧化鋯材料制備電熔釔穩定鋯的方法。

背景技術

據統計我國的氧化鋯陶瓷制品的年產量在十萬噸左右，每年在生產加工過程中產生的廢品和和應用后產生的報廢品大約有五萬噸，因此回收利用這些廢氧化鋯陶瓷，使緊缺的氧化鋯資源能得到循環利用很有必要。

二氧化鋯有單斜型、四方型和立方型三種晶型，隨著溫度的升高單斜型二氧化鋯可轉變成四方型二氧化鋯、立方型二氧化鋯，同時伴隨有體積收縮的變化。隨著溫度的降低立方型二氧化鋯逐漸轉變成四方型二氧化鋯，最后又回到單斜型二氧化鋯，同時伴隨有體積膨脹的變化。所以單斜型二氧化鋯不能制造成定型的制品，必須引入適量的穩定劑，如Y₂O₃、CaO、MgO等。當前生產釔穩定二氧化鋯的制造方法有燒結法和電熔法，其產品在陶瓷、化工、冶金等行業中得到廣泛應用。但在氧化鋯陶瓷制品的生產和應用中產生了一些制造廢品和應用后的報廢品，如廢氧化鋯陶瓷結構件、刀片、軸承、插針、手表殼和表鏈等，這些氧化鋯陶瓷絕大部分都是用釔穩定氧化鋯原料制造的，對這些廢品進行回收既有利于保護生態環境也可以實現資源循環利用，同時也可以降低電熔釔穩定氧化鋯的生產成本，增強電熔釔穩定氧化鋯原料的市場競爭力。

申請號為201010171433.5的發明專利公開了釔穩定二氧化鋯的電熔制造方法，該專利以單斜型氧化鋯80～97份，釔的化合物3～9份，鈣的化合物0～?3.4份、鎂的化合物0～3份為原料，經混料機混合均勻制成混合爐料，然后投入電弧爐中進行熔煉，再將熔體降溫，破碎得到釔穩定二氧化鋯。申請號為?201010109160.1的發明專利公開了一種電熔氧化釔穩定氧化鋯造粒粉的生產方法，包括以下步驟，鋯英砂、摻釔立方相氧化鋯粉加入還原劑混合電熔或釔鋯粉直接加單斜鋯混合電熔，冷卻粗碎細碎過篩，粗磨細磨，濕磨成漿，表面改性，噴霧造粒，均混包裝得到電熔氧化釔穩定氧化鋯造粒粉。雖然現有方法也可以制備得到釔穩定氧化鋯，但是均存在制備成本高，無法利用廢氧化鋯陶瓷生產電熔釔穩定氧化鋯的缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種利用廢氧化鋯材料制備電熔釔穩定鋯的方法，包括以下步驟：

步驟一、對廢氧化鋯材料進行人工除雜處理；

步驟二、將經過除雜處理后的廢氧化鋯材料置于電弧爐中，依次進行第一次熔化、第一次精煉以及第二次熔化，使廢氧化鋯材料充分熔融；

步驟三、向熔融狀態的廢氧化鋯材料中投入2-16％氧化釔，在電弧爐中繼續進行第三次熔化和第二次精煉，待充分熔化后傾斜電弧爐吹球，使高溫熔液經過爐嘴流出時，被高壓風嘴吹散成空心球；

步驟四、對步驟三所述空心球進行篩選，得到不同粒級的空心球產品。

優選地，還包括將所述空心球進行粉碎，制成電熔釔穩定氧化鋯粉體的步驟。

廢氧化鋯陶瓷結構件、刀片、軸承、插針、手表殼和表鏈等的化學成分有差異，進行第一次熔化、第一次精煉以及第二次熔化，其目的是促進廢氧化鋯材料的充分熔融而且有利于爐內熔液化學成分均勻。向熔融狀態的廢氧化鋯材料中投入2-16％氧化釔，在電弧爐中繼續進行第三次熔化和第二次精煉，其目的是使得投入的氧化釔充分熔融分散在爐內熔液中，確保吹出的空心球化學成分均勻。

優選地，步驟一中所述廢氧化鋯材料包括含氧化鋯的陶瓷結構件、刀片、軸承、插針、手表殼和表鏈中的至少一種。