CN104329817A - 一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法 - Google Patents

一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法，其特征在于：一种钒钛尾矿陶瓷集热板是由集热层（1）、过渡层（2）、保温层（3）三部分组成的。本发明制备的钒钛尾矿陶瓷集热板在太阳光的照射下能够充分扑捉各个频率的光波，使得钒钛尾矿陶瓷集热板的表面温度高达100℃，热转换能力可达95%以上，由于采用了一次烧成，在集热层与保温层中间加入过渡层，有效解决了集热层与保温层间由于材料熔点不一致导致的气孔直径过大、结合强度和抗热冲击能力降低的缺点，通过添加陶瓷色剂可制备成单色、复合色等各种颜色的钒钛尾矿陶瓷集热板，生产工艺简单，成本低，集热效果好。

Description

一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。
背景技术
钒钛尾矿陶瓷集热板在受到太阳光照射时会产生大量的热能。在沿海地区盐业仍然沿用传统的盐田晒盐的方法，效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种集热功能高、生产成本低的钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法，其技术方案为：
一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法，钒钛尾矿陶瓷集热板是由集热层（1）、过渡层（2）、保温层（3）三部分组成的，具体方法包括以下步骤：
a.集热层（1）的制备：将黄河淤泥、钒钛尾矿以重量比为50~90：10~50外加重量百分比为5~30 %的陶瓷颜料均匀混合后，在熔块炉中1350~1450℃的温度下熔融处理制成粒度为0.1~2mm的集热层熔块颗粒；
b.过渡层（2）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5~20%的莫来石均匀混合磨细至粒度为10~50μm制成过度层原料；
c.保温层（3）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5~30 %的煤矸石均匀混合后，通过喷雾造粒制成粒度为0.1~1mm的保温层原料；
d.钒钛尾矿陶瓷集热板的制备：首先采用承烧板(4)左、右、前、后及底面围成上面开口的立方体承烧模具，并涂覆脱模剂，然后将步骤（a）中制备的集热层熔块颗粒均匀平布于承烧模具的底部，及用外隔板（5）隔开均匀布于承烧模具的内侧面，厚度均为1~10mm，侧面高度为25~35mm，再用内隔板（6）将步骤（b）中制备的过渡层原料均匀布于集热层熔块颗粒的内侧，厚度为1~5mm，然后将步骤（c）中制备的保温层原料均匀平布于过渡层原料内侧，使垂直承烧模具的底部内平面方向的总厚度达到25~35mm，然后抽掉四周的外隔板（5）、内隔板（6），在900~1200℃的温度下保温1~5小时，在600~950℃的温度下晶化、退火5~15小时，经冷却、出炉、切割以及表面磨光制成钒钛尾矿陶瓷集热板。
本发明与现有技术相比，其优点为：
1、本发明提供的钒钛尾矿陶瓷集热板充分利用了钒钛尾矿中含有种类繁多的金属离子，经高温烧成形成复杂的固溶体，由于固溶体中含有各种缺陷及能量不等的离子键，其热振动频谱分布在较宽的范围内，在太阳光的照射下能够充分扑捉各个频率的光波，使得钒钛尾矿陶瓷集热板的表面温度高达100℃，热转换能力可达95%以上；
2、本发明通过添加陶瓷色剂可以制备成单色、复合色等各种钒钛尾矿陶瓷集热板，这种陶瓷集热板具有较强的装饰、保温、隔音及防震等特性；
3、在集热层与保温层中间加入过渡层，有效解决了集热层与保温层间由于材料熔点不一致导致的气孔直径过大、结合强度和抗热冲击能力降低的缺点；
4、本发明由于采用了一次烧成，大幅度地降低了钒钛尾矿陶瓷集热板的生产成本；
5、本发明制备的钒钛尾矿陶瓷集热板用于沿海地区的盐业生产，可以使盐业生产连续化，在大幅度地提高生产效率的同时对于产品盐的洁净度也有大幅地提高。
附图说明
图1为一种钒钛尾矿陶瓷集热板的承烧模具及装配结构示意图；
1、集热层；2、过渡层；3、保温层；4、承烧版；5、外隔板；6、内隔板。
具体实施方式
实施例1
a.集热层（1）的制备：将黄河淤泥、钒钛尾矿以重量比为50:50外加重量百分比为5 %的陶瓷颜料均匀混合后，在熔块炉中1350℃的温度下熔融处理制成粒度为0.1mm的集热层熔块颗粒；
b.过渡层（2）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5%的莫来石均匀混合磨细至粒度为10μm制成过度层原料；
c.保温层（3）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5 %的煤矸石均匀混合后，通过喷雾造粒制成粒度为0.1mm的保温层原料；
d.钒钛尾矿陶瓷集热板的制备：首先采用承烧板(4)左、右、前、后及底面围成上面开口的立方体承烧模具，并涂覆脱模剂，然后将步骤（a）中制备的集热层熔块颗粒均匀平布于承烧模具的底部，及用外隔板（5）隔开均匀布于承烧模具的内侧面，厚度均为1mm，侧面高度为25mm，再用内隔板（6）将步骤（b）中制备的过渡层原料均匀布于集热层熔块颗粒的内侧，厚度为1mm，然后将步骤（c）中制备的保温层原料均匀平布于过渡层原料内侧，使垂直承烧模具的底部内平面方向的总厚度达到25mm，然后抽掉四周的外隔板（5）、内隔板（6），在900℃的温度下保温1小时，在600℃的温度下晶化、退火5小时，经冷却、出炉、切割以及表面磨光制成钒钛尾矿陶瓷集热板。
实施例2
a.集热层（1）的制备：将黄河淤泥、钒钛尾矿以重量比为70:30外加重量百分比为18%的陶瓷颜料均匀混合后，在熔块炉中1400℃的温度下熔融处理制成粒度为1mm的集热层熔块颗粒；
b.过渡层（2）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为13%的莫来石均匀混合磨细至粒度为30μm制成过度层原料；
c.保温层（3）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为12 %的煤矸石均匀混合后，通过喷雾造粒制成粒度为0.5mm的保温层原料；
d.钒钛尾矿陶瓷集热板的制备：首先采用承烧板(4)左、右、前、后及底面围成上面开口的立方体承烧模具，并涂覆脱模剂，然后将步骤（a）中制备的集热层熔块颗粒均匀平布于承烧模具的底部，及用外隔板（5）隔开均匀布于承烧模具的内侧面，厚度均为5mm，侧面高度为30mm，再用内隔板（6）将步骤（b）中制备的过渡层原料均匀布于集热层熔块颗粒的内侧，厚度为3mm，然后将步骤（c）中制备的保温层原料均匀平布于过渡层原料内侧，使垂直承烧模具的底部内平面方向的总厚度达到30mm，然后抽掉四周的外隔板（5）、内隔板（6），在1050℃的温度下保温3小时，在800℃的温度下晶化、退火10小时，经冷却、出炉、切割以及表面磨光制成钒钛尾矿陶瓷集热板。
实施例3
a.集热层（1）的制备：将黄河淤泥、钒钛尾矿以重量比为90:10外加重量百分比为30 %的陶瓷颜料均匀混合后，在熔块炉中1450℃的温度下熔融处理制成粒度为2mm的集热层熔块颗粒；
b.过渡层（2）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为20%的莫来石均匀混合磨细至粒度为50μm制成过度层原料；
c.保温层（3）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为30 %的煤矸石均匀混合后，通过喷雾造粒制成粒度为1mm的保温层原料；
d.钒钛尾矿陶瓷集热板的制备：首先采用承烧板(4)左、右、前、后及底面围成上面开口的立方体承烧模具，并涂覆脱模剂，然后将步骤（a）中制备的集热层熔块颗粒均匀平布于承烧模具的底部，及用外隔板（5）隔开均匀布于承烧模具的内侧面，厚度均为10mm，侧面高度为35mm，再用内隔板（6）将步骤（b）中制备的过渡层原料均匀布于集热层熔块颗粒的内侧，厚度为5mm，然后将步骤（c）中制备的保温层原料均匀平布于过渡层原料内侧，使垂直承烧模具的底部内平面方向的总厚度达到35mm，然后抽掉四周的外隔板（5）、内隔板（6），在1200℃的温度下保温5小时，在950℃的温度下晶化、退火15小时，经冷却、出炉、切割以及表面磨光制成钒钛尾矿陶瓷集热板。

Claims (1)

1.一种钒钛尾矿陶瓷集热板的制备方法，其特征在于：钒钛尾矿陶瓷集热板是由集热层（1）、过渡层（2）、保温层（3）三部分组成的，具体制备方法包括以下步骤：
a.集热层（1）的制备：将黄河淤泥、钒钛尾矿以重量比为50~90：10~50外加重量百分比为5~30 %的陶瓷颜料均匀混合后，在熔块炉中1350~1450℃的温度下熔融处理制成粒度为0.1~2mm的集热层熔块颗粒；
b.过渡层（2）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5~20%的莫来石均匀混合磨细至粒度为10~50μm制成过度层原料；
c.保温层（3）的制备：将步骤a中制备的集热层熔块颗粒外加重量百分比为5~30 %的煤矸石磨细后，通过喷雾造粒制成粒度为0.1~0.6mm的保温层原料；
d.钒钛尾矿陶瓷集热板的制备：首先采用承烧板(4)左、右、前、后及底面围成上面开口的立方体承烧模具，并涂覆脱模剂，然后将步骤（a）中制备的集热层熔块颗粒均匀平布于承烧模具的底部，及用外隔板（5）隔开均匀布于承烧模具的内侧面，厚度均为1~10mm，侧面高度为25~35mm，再用内隔板（6）将步骤（b）中制备的过渡层原料均匀布于集热层熔块颗粒的内侧，厚度为1~5mm，然后将步骤（c）中制备的保温层原料均匀平布于过渡层原料内侧，使垂直承烧模具的底部内平面方向的总厚度达到25~35mm，然后抽掉四周的外隔板（5）、内隔板（6），在900~1200℃的温度下保温1~5小时，在600~950℃的温度下晶化、退火5~15小时，经冷却、出炉、切割以及表面磨光制成钒钛尾矿陶瓷集热板。
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