CN104291853B - 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法 - Google Patents

一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104291853B
CN104291853B CN201410475138.7A CN201410475138A CN104291853B CN 104291853 B CN104291853 B CN 104291853B CN 201410475138 A CN201410475138 A CN 201410475138A CN 104291853 B CN104291853 B CN 104291853B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal ash
bed coal
preparation
sulfuration bed
pore creating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410475138.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104291853A (zh
Inventor
刘泽
秦俊峰
徐元义
王小双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology Beijing CUMTB filed Critical China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority to CN201410475138.7A priority Critical patent/CN104291853B/zh
Publication of CN104291853A publication Critical patent/CN104291853A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104291853B publication Critical patent/CN104291853B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Abstract

本发明公开了一种循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷及其制备方法，本发明的粉煤灰多孔陶瓷的原料由循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂组成。各原料所占的质量百分比例是30～70％，30～70％，5～30％和0.1～1％。激发剂是偏硅酸钠和NaOH的混合物，与循环硫化床粉煤灰、造孔剂和粘结剂混合球磨，干压成型，在800‑1100℃烧结1‑10小时得到多孔陶瓷。

Description

一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法。
技术背景
粉煤灰是火力发电厂的主要固体废弃物和副产品，也是我国当前排放量最大的工业废渣之一。据统计，我国2010至2013年的粉煤灰年排放量从4.8亿吨增长到5.32亿吨。大量的粉煤灰堆放占用了我国大量土地资源，也造成了严重的环境污染。
循环硫化床燃烧技术是一种新型燃煤技术，燃烧过程中加入大量的脱硫剂，由于其在800～900℃中温运行，所以热效率较高，污染排放较少，同时有脱硫脱硝的作用。近年来，我国建设了大量的循环硫化床电厂，相应的每年也会产生数百万吨至上亿吨的循环硫化床粉煤灰。不同于煤粉炉粉煤灰，循环流化床粉煤灰通常在800～900℃下产生，具有低活性，高比表面，高氧化钙含量，高硫含量等特点。
当前，循环硫化床粉煤灰主要用于电厂脱硫剂、水泥混凝土掺合料、轻质建材等。由于其燃烧温度低、Si、Al活性相对较高，而且灰中含有大量的石英和莫来石晶相。粉煤灰中的莫来石，可以免去烧制前期形成晶核所要求体系的自由能，大大降低的烧结能耗和时间。因此，循环硫化床粉煤灰很适合低温烧结，废弃物资源二次利用，变废为宝，制备陶瓷产品，从经济和环保角度都有重大意义。
发明内容
为了提高循环硫化床粉煤灰的利用率和利用范围，本发明提供了一种制备工艺简单，性能稳定，烧结的循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的多孔陶瓷材料的原料，包括循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂、粘结剂。
所述碱性激发剂包括Na2SiO3·9H2O和NaOH，所述造孔剂是石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种；所述粘结剂是含1～3wt.％甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素，聚乙烯醇中的一种或多种的水溶液。
本发明的多孔陶瓷材料包括以下质量配比的原料：
循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂所占的质量百分比例分别是30～70％，30～70％，5～30％和0.1～1％；
所述循环硫化床粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求，Al2O3质量含量≥20wt.％；
所述激发剂：包括Na2SiO3·9H2O和NaOH，均为工业级；
所述造孔剂：石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种，粒径在5～100μm；
所述粘结剂：含1～3wt.％甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素，聚乙烯醇中的一种或多种的水溶液。
制得的多孔陶瓷材料中，SiO2与Al2O3的摩尔比为：2.5～4.5，Na2O与Al2O3的摩尔比为：0.5～2。
6、一种多孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备过程：
将循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂混合球磨30-60min；
将所述混合料干压成型，干压强度为100～200MPa；
干压成型后，将坯体放入烘箱中，在80～120℃下烘干1～4h，
烘干坯体在800-1100℃下烧结1-10h，得到所述的多孔陶瓷材料。
本发明制备工艺简单，性能优良、稳定，中温烧结，成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例给出的多孔陶瓷材料的物相分析图
具体实施方式
本发明一实施例给出了一种多孔陶瓷材料，包括循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷材料，主要由以下原料制成：循环硫化床粉煤灰为主的硅铝质粉体原料、激发剂、造孔剂和粘结剂等，其中激发剂由Na2SiO3·9H2O和NaOH组成。造孔剂是石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种。粘结剂是含1～3wt.％甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素，聚乙烯醇中的一种或多种的水溶液。各种原料的配比分别为：
循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂所占的质量百分比例分别是30～70％，30～70％，5～30％和0.1～1％；
所述循环硫化床粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求，Al2O3质量含量≥20wt.％；
所述激发剂：包括Na2SiO3·9H2O和NaOH，均为工业级；
所述造孔剂：石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种，粒径在5～100μm；
制得的多孔陶瓷材料中，SiO2与Al2O3的摩尔比为：2.5～4.5，Na2O与Al2O3的摩尔比为：0.5～2。
本发明实施例给出了上述多孔陶瓷材料的制备方法，包括：
1)将循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂混合球磨30-60min，可以球磨30、40、50、60min等，直至球磨均匀；
2)将所述混合料干压成型，干压强度为100～200MPa，可以是100、150、200MPa；
3)干压成型后，将坯体放入烘箱中，在80～120℃下烘干1～4h，可以是80、90、100、110、120℃，烘干时间可以是1、2、3、4h；
4)烘干坯体在800-1100℃下烧结1-10h，可以是800、900、1000、1100℃，保温时间可以是1、3、5、7、10h，得到所述的多孔陶瓷材料。
实施例一：
称取循环硫化床粉煤灰300g，淀粉58g，Na2SiO3·9H2O120g，NaOH40g和3wt.％聚乙烯醇溶液4.6g，充分混合球磨60min；将混合料装入模具，100MPa下干压成型。
坯体在烘箱内，80℃烘干3h，再放入马弗炉中空气气氛下烧结。首先1℃min升温至200℃保温1h，再以1.5℃min升温至400℃保温1h，再以2℃/min升温至900℃保温6h，再以2℃/min降温至400℃，随炉冷却至室温，出炉，质检，即制得循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷成品。
实施例二：
称取循环硫化床粉煤灰300g，煤粉94g，Na2SiO3·9H2O380g，NaOH5g和2wt.％甲基纤维素溶液6.8g，充分混合球磨60min；将混合料装入模具，150MPa下干压成型。
坯体在烘箱内，90℃烘干2h，再放入马弗炉中空气气氛下烧结。首先1℃/min升温至200℃保温1h，再以1.5℃/min升温至400℃保温1h，再以2℃/min升温至1000℃保温4h，再以2℃/min降温至400℃，随炉冷却至室温，出炉，质检，即制得循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷成品。
实施例三：
称取循环硫化床粉煤灰300g，石墨150g，Na2SiO3·9H2O 460g和3wt.％羟丙基纤维素6g，充分混合球磨40min；将混合料装入模具，200MPa下干压成型。
坯体在烘箱内，100℃烘干1h，再放入马弗炉中空气气氛下烧结。首先1℃/min升温至200℃保温1h，再以1.5℃/min升温至400℃保温1h，再以2℃/min升温至1100℃保温3h，再以2℃/min降温至400℃，随炉冷却至室温，出炉，质检，即制得循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷成品。
实施例四：
称取循环硫化床粉煤灰300g，煤粉87g，Na2SiO3·9H2O 290g，NaOH 10g和1wt.％羧甲基纤维素3g，充分混合球磨30min；将混合料装入模具，200MPa下干压成型。
坯体在烘箱内，110℃烘干1h，再放入马弗炉中空气气氛下烧结。首先1℃/min升温至200℃保温1h，再以1.5℃/min升温至400℃保温1h，再以2℃/min升温至1000℃保温3h，再以2℃/min降温至400℃，随炉冷却至室温，出炉，质检，即制得循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷成品。
实施例五：
称取循环硫化床粉煤灰300g，淀粉120g，Na2SiO3·9H2O 690g和3wt.％羧甲基纤维素10g，充分混合球磨60min；将混合料装入模具，150MPa下干压成型。
坯体在烘箱内，90℃烘干3h，再放入马弗炉中空气气氛下烧结。首先1℃/min升温至200℃保温1h，再以1.5℃/min升温至400℃保温1h，再以2℃/min升温至800℃保温8h，再以2℃/min降温至400℃，随炉冷却至室温，出炉，质检，即制得循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷成品。
本发明的多孔陶瓷材料以循环硫化床粉煤灰为主要原料，结合激发剂和造孔剂，应用先进的化学激发与造孔制备而成，制作工艺简单、性能可靠，稳定性好。产品可用作防火材料、保温材料、隔音材料、绝热材料等。
以上所述，仅为本发明优化的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的。

Claims (3)

1.一种循环硫化床粉煤灰多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述多孔陶瓷材料的原材料为循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂；所述激发剂由Na2SiO3·9H2O和NaOH组成；所述循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂所占的质量百分比例分别是30～70％，30～70％，5～30％和0.1～1％，上述质量总和为100%；
所述多孔陶瓷材料的制备包括以下过程：
将循环硫化床粉煤灰、激发剂、造孔剂和粘结剂混合球磨30~60min；
将所述混合料干压成型，干压强度为100～200MPa；
干压成型后，将坯体放入烘箱中，在80～120℃下烘干1～4h，
烘干坯体在800~900℃下烧结1~10h，得到所述的多孔陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述造孔剂是石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种；所述粘结剂是含1～3wt.％甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素或聚乙烯醇中的一种或多种的水溶液。
3.根据权利要求2所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述循环硫化床粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求，Al2O3质量含量≥20wt.％；
所述激发剂：包括Na2SiO3·9H2O和NaOH，均为工业级；
所述造孔剂：石墨、碳粉或淀粉中的一种或多种，粒径在5～100μm；
制得的多孔陶瓷材料中，SiO2与Al2O3的摩尔比为：2.5～4.5，Na2O与Al2O3的摩尔比为：0.5～2。
CN201410475138.7A 2014-09-17 2014-09-17 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法 Active CN104291853B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410475138.7A CN104291853B (zh) 2014-09-17 2014-09-17 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410475138.7A CN104291853B (zh) 2014-09-17 2014-09-17 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104291853A CN104291853A (zh) 2015-01-21
CN104291853B true CN104291853B (zh) 2017-11-10

Family

ID=52311846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410475138.7A Active CN104291853B (zh) 2014-09-17 2014-09-17 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104291853B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3778528A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-17 Vecor IP Holdings Limited A granular ceramic mixture

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105731895B (zh) * 2016-01-31 2017-09-01 西安建筑科技大学 电导率可调控碱激发高硅铝土矿基胶凝材料制备
CN105801093B (zh) * 2016-03-01 2019-02-05 广东鹏鹄实业有限公司 一种粉煤灰耐高温绝缘材料及其制备与用途
CN106756399B (zh) * 2016-12-21 2019-03-15 刘维良 一种制富氢水用多孔金属陶瓷复合材料及其制备方法和应用
CN114933471B (zh) * 2022-05-13 2023-06-06 同济大学 一种利用高炉渣与脱氯后垃圾焚烧飞灰制备陶瓷材料的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
不同激发剂对矸石电厂循环硫化床粉煤灰的活化效果;赵计辉 等;《非金属矿》;20140131;第37卷(第1期);摘要 *
粉煤灰制备低温陶瓷泡沫材料;苗庆东 等;《硅酸盐通报》;20101231;第29卷(第06期);第1464页2.2实验原料部分、第1465页3.2矿物激发材料的影响 *
造孔剂种类对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响研究;付春伟 等;《粉煤灰综合利用》;20111231(第02期);第13页左栏第1段，第14页左栏第1段 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3778528A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-17 Vecor IP Holdings Limited A granular ceramic mixture
WO2021028566A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Vecor Ip Holdings Limited A granular ceramic mixture

Also Published As

Publication number Publication date
CN104291853A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104291853B (zh) 一种循环硫化床粉煤灰陶瓷及其制备方法
CN100387693C (zh) 一种燃煤助燃除硫剂
CN103771734B (zh) 一种规模化煅烧处理利用电解锰渣的方法
CN102120174B (zh) 一种粉煤灰基脱汞吸附剂的改性方法
CN102765955B (zh) 一种耐火材料
CN110317038B (zh) 一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法
CN102372496A (zh) 一种制造气化炉渣陶粒的材料配方及其陶粒生产方法
CN101643328A (zh) 一种利用cfbc脱硫灰生产的粉煤灰硅酸盐水泥
CN105198250A (zh) 一种固硫灰渣水泥及其制备方法
CN103964866A (zh) 一种利用高铝粉煤灰制备莫来石质轻质耐火材料的方法
CN110508115B (zh) 一种脱硫剂及制备方法和应用
CN104353349B (zh) 一种水泥生产的干法脱硫方法
CN106220057B (zh) 一种煤基固废发泡保温材料及其制备方法
CN103922699B (zh) 一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法
CN102393147B (zh) 烧结烟气综合处理工艺
KR101569632B1 (ko) 유해가스와 석탄 사용량 저감 및 클링커 제거를 위한 석탄 첨가제 조성물
CN104479792B (zh) 一种锅炉燃煤用的脱硫剂的制备方法
CN102603346A (zh) 一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体
CN109499344B (zh) 钙/镁基湿法脱硫及亚硫酸钙/镁资源化利用系统及工艺
KR101733666B1 (ko) 탈황제 조성물
CN105461326A (zh) 一种用于工业窑炉中蓄热体的耐火材料及其制备工艺
WO2020057097A1 (zh) 一种粉煤灰基莫来石闭孔陶瓷及其制备方法
CN107556040A (zh) 生产发泡保温材料的方法
CN111394146A (zh) 一种含有固硫助燃添加剂的蜂窝煤及其制备方法
CN105771475B (zh) 一种高温烟气过滤用陶瓷膜及其制备的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant