CN110358506A - 一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述方法包括以下步骤:将垃圾焚烧飞灰进行烧结后淬火处理,得到玻璃化转变飞灰;将得到的玻璃化转变飞灰与基体材料混合后进行压制成型,然后再次烧结,得到复合相变储热材料。本发明通过将垃圾焚烧产生的飞灰烧结并淬火,发生玻璃化转变,改变材料微观结构,再与基体材料压制、烧结,制得复合相变储热材料,所述储热材料储热密度大,工作温度范围宽,热稳定性强,实现了垃圾焚烧飞灰的资源化利用,降低了储热材料的制备成本,扩展了飞灰的应用领域。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物利用技术领域,涉及一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法。
背景技术
城市固体废物是指城市居民生活、工业制造等活动中产生的固体废弃物的混合体,是主要的不可再生资源之一,其处理方法主要有焚烧、堆肥以及填埋等,处理原则即为近年来提倡的无害化、减量化、资源化,因此焚烧成为国内外主要的处理方式,而固体废弃物焚烧过程中产生的飞灰却是一种危险废物,需要进行再处理。
目前,垃圾焚烧飞灰的处理技术主要包括提取分离技术、固化和化学稳定技术以及热处理技术,其中热处理技术通过高温热处理能够有效破坏飞灰中的二噁英类物质,处理产物还有其他用途,是飞灰处理的常用方法,根据飞灰的状态变化,主要包括烧结、熔融以及玻璃化等方式。
CN 108424164A公开了一种利用垃圾焚烧飞灰低温烧结多孔陶瓷的方法,以垃圾焚烧飞灰和水泥为原料,再加入陶瓷废料、四硼酸钠、玻璃钢废材进行混合固化后,通过烧结制得多孔陶瓷材料,但该方法在利用垃圾焚烧飞灰的同时,还需其他多种原料,如水泥、四硼酸钠等,其原料成本较高,制备过程耗时较长,所得材料未能充分利用飞灰组分的特性。CN 105884200A公开了一种利用工业飞灰与玻璃化熔渣制造微晶玻璃陶瓷复合材料的方法,将两种或多种工业废渣按照一定比例混合均匀制成配合料生料,高温熔融并水淬处理,制得复合玻璃化熔渣,预处理后将得到的玻璃化熔渣粉体与不同比例的原始工业飞灰混合均匀,平铺在耐火模具中进行烧结晶化热处理,再对粗产品进行切割、打磨、抛光之后成为微晶玻璃陶瓷复合材料。该方法对工业飞灰和工业废渣进行共同利用,但对工业飞灰的处理仅是烧结热处理,并未作为主要成分,也未明确其与玻璃化熔渣的作用,所得材料只用作高强度的陶瓷材料,应用范围有限。
由于垃圾飞灰的主要组分与玻璃相近,而无机玻璃的熔化与凝固过程热量变化大,表明其储热密度高,可用作储热材料,因此,在垃圾焚烧飞灰资源化利用的同时,还应依据飞灰组分的特性充分扩展其应用领域,更有效提高其利用价值。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述方法通过将垃圾焚烧产生的飞灰熔融烧结并淬火,发生玻璃化转变,改变材料的微观结构,再与基体材料压制、烧结,制得复合相变储热材料,实现了垃圾焚烧飞灰的资源化利用,扩展了飞灰的应用领域。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将垃圾焚烧飞灰进行烧结后淬火处理,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰与基体材料混合后进行压制成型,然后再次烧结,得到复合相变储热材料。
本发明中,通过将垃圾焚烧飞灰烧结处理后淬火,发生玻璃化转变,改变材料的微观结构,改善储热性能,再将其与基体材料压制成型,通过熔融热处理,形成复合材料,该材料储热性能优异,提供了一种新的飞灰资源化利用途径,既解决了飞灰的污染问题,又提高了其资源化利用的附加值。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的组分包括SiO2、Al2O3和CaO。
优选地,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的组分还包括MgO、Na2O、Li2O或B2O3中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:MgO和Na2O的组合,Li2O和B2O3的组合,MgO、Na2O和Li2O的组合等。
本发明中,固体废弃物垃圾焚烧产生的飞灰中,一般均包括SiO2、Al2O3和CaO组分,根据垃圾种类的不同,可能还会有MgO、Na2O、Li2O、B2O3或氯化物等。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述烧结的温度为600~1500℃,例如600℃、800℃、1000℃、1200℃、1400℃或1500℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为800~1300℃。
优选地,步骤(1)所述烧结的升温速率为1~10℃/min,例如1℃/min、2℃/min、4℃/min、6℃/min、8℃/min或10℃/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为2~8℃/min。
优选地,步骤(1)所述烧结的时间为1~4h,例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h或4h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1.5~2.5h。
优选地,步骤(1)所述烧结在空气气氛中进行。
本发明中,烧结过程中,垃圾焚烧飞灰置于坩埚中,优选为铂金坩埚,采用管式炉进行烧结。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述淬火处理为水淬。
优选地,步骤(1)所述淬火处理时的降温速率为60~120℃/s,例如60℃/s、70℃/s、80℃/s、90℃/s、100℃/s、110℃/s或120℃/s等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,垃圾焚烧飞灰高温烧结处理后,采用水淬的方式快速冷却,发生玻璃化转变,形成非晶体结构,扩展熔融温度范围,储热性能优异。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰研磨后干燥。
优选地,所述研磨为在球磨机中进行球磨。
优选地,所述球磨的转速为400~900r/min,例如400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min或900r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为500~700r/min。
优选地,所述球磨的时间为4~10h,例如4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为6~8h。
优选地,所述研磨后玻璃化转变飞灰的粒径为10~20μm,例如12μm、14μm、16μm、18μm或20μm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述干燥的温度为100~140℃,例如100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃或140℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为110~130℃。
优选地,所述干燥的时间为4~10h,例如4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为6~8h。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述基体材料包括多孔陶瓷材料、多孔金属材料或多孔碳材料中任意一种。
优选地,所述多孔陶瓷材料包括Al2O3、MgO、SiO2或SiC中任意一种。
优选地,步骤(2)所述玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比为(0.5~4):1,例如0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1或4:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,基体材料一般选择为多孔材料,其与玻璃化转变飞灰共同进行热处理时,玻璃化转变后的飞灰熔融后进入基体材料的多孔结构中,既可以使两者充分结合,增强复合材料的强度,也减少了飞灰材料使用过程中的泄露和损失。
玻璃化转变飞灰与基体材料质量比的选择是影响复合材料性能的因素之一,若玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比过小,会造成储热材料的储热密度较低,若玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比过大,则会使玻璃化转变飞灰泄露增加,复合材料变形严重;两者质量比的选择与基体材料的孔径结构也有关。
优选地,步骤(2)所述混合在球磨机中进行。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述压制成型的操作为:将混合后的原料置于模具中,采用油压机压制成型。
优选地,步骤(2)所述压制成型的压力为10~40MPa,例如10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa或40MPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为15~30MPa。
优选地,步骤(2)所述压制成型的时间在1min以上,例如1min、2min、3min、4min、5min、6min、8min或10min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为2~5min。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述烧结的温度为600~1500℃,例如600℃、800℃、1000℃、1200℃、1400℃或1500℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为800~1300℃。
优选地,步骤(2)所述烧结的升温速率为1~10℃/min,例如1℃/min、2℃/min、4℃/min、6℃/min、8℃/min或10℃/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为4~6℃/min。
优选地,步骤(2)所述烧结的时间为1.5~5h,例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为2~4h。
优选地,步骤(2)所述烧结在空气气氛中进行。
优选地,步骤(2)所述烧结后自然冷却得到复合相变储热材料。
作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:
(1)将垃圾焚烧飞灰进行烧结,烧结温度为600~1500℃,升温速率为1~10℃/min,烧结时间为1~4h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为60~120℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,球磨的转速为400~900r/min,球磨时间为4~10h,干燥温度为100~140℃,干燥的时间为4~10h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与基体材料混合,玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比为(0.5~4):1,然后将混合后的原料置于模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为10~40MPa,时间在1min以上,然后再次烧结,烧结温度为600~1500℃,升温速率为1~10℃/min,烧结时间为1.5~5h,自然冷却得到复合相变储热材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过垃圾焚烧飞灰的玻璃化转变以及进一步制备复合材料,由固体废弃物飞灰得到储热材料,所述储热材料储热密度大,可达到924KJ/Kg以上,工作温度范围宽,可达1300℃,热稳定性强,腐蚀性小;
(2)本发明所述方法操作简便,降低了储热材料的制备成本,实现了垃圾焚烧飞灰的新用途,在中高温储热材料领域具有极大的开发潜力。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的玻璃化转变飞灰粉末的SEM图;
图2是本发明实施例1提供的复合相变储热材料的SEM图;
图3是本发明实施例1提供的复合相变储热材料的DSC曲线图。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明,但下述的实施例仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将垃圾焚烧飞灰进行烧结后淬火处理,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰与基体材料混合后进行压制成型,然后再次烧结,得到复合相变储热材料。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰的组分包括SiO2、Al2O3、CaO、Li2O和B2O3,其质量比为21:35:5:15:24,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述垃圾焚烧飞灰置于铂金坩埚中并放入管式炉中进行烧结,烧结温度为1300℃,升温速率为5℃/min,烧结时间为2h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为80℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,以600r/min的转速球磨5h,在120℃条件下干燥6h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与多孔氧化铝混合,玻璃化转变飞灰与多孔氧化铝的质量比为3:2,然后将混合后的原料置于钢制模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为20MPa,时间为2min,然后再次在空气气氛中烧结,烧结温度为950℃,升温速率为5℃/min,烧结时间为4h,自然冷却至50℃得到复合相变储热材料。
将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末和步骤(3)得到的复合相变储热材料采用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,其SEM图分别如图1和图2所示;将步骤(3)得到的复合相变储热材料采用差式扫描量热法(DSC)进行分析,其DSC曲线图如图3所示。
本实施例中,由图1可知,玻璃化转变飞灰粉末呈不规则块状颗粒,颗粒大小约为10~20μm;由图2可知,所述复合相变储热材料中飞灰与基体材料结合紧密,无明显空隙;由图3可知,所述复合相变储热材料在400℃时开始吸热融化,熔融温度范围宽,可以达到1300℃,热稳定性强,吸热量大,储热密度可达到1207KJ/Kg。
实施例2:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰的组分及比例与实施例1相同;所述方法包括以下步骤:
(1)将所述垃圾焚烧飞灰置于铂金坩埚中并放入管式炉中进行烧结,烧结温度为1400℃,升温速率为8℃/min,烧结时间为1h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为100℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,以400r/min的转速球磨8h,在100℃条件下干燥10h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与多孔二氧化硅混合,玻璃化转变飞灰与多孔二氧化硅的质量比为2:1,然后将混合后的原料置于钢制模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为35MPa,时间为3min,然后再次在空气气氛中烧结,烧结温度为1000℃,升温速率为8℃/min,烧结时间为2h,自然冷却至40℃得到复合相变储热材料。
本实施例中,将所述复合相变储热材料进行DSC分析,可知所述材料熔融温度范围宽,可以达到1300℃,热稳定性强,储热密度可达1285KJ/Kg。
实施例3:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰的组分及比例与实施例1相同,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述垃圾焚烧飞灰置于铂金坩埚中并放入管式炉中进行烧结,烧结温度为800℃,升温速率为2℃/min,烧结时间为4h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为70℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,以900r/min的转速球磨4h,在140℃条件下干燥4h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与多孔碳材料混合,玻璃化转变飞灰与多孔碳材料的质量比为0.8:1,然后将混合后的原料置于钢制模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为15MPa,时间为5min,然后再次烧结,烧结温度为800℃,升温速率为2℃/min,烧结时间为5h,自然冷却至50℃得到复合相变储热材料。
本实施例中,将所述复合相变储热材料进行DSC分析,可知所述材料熔融温度范围宽,可以达到1300℃,热稳定性强,储热密度可达1023KJ/Kg。
实施例4:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰的组分包括SiO2、Al2O3和CaO,其质量比为63:14:23,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述垃圾焚烧飞灰置于铂金坩埚中并放入管式炉中进行烧结,烧结温度为1000℃,升温速率为6℃/min,烧结时间为2.5h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为90℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,以500r/min的转速球磨6h,在110℃条件下干燥7h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与多孔氧化铝混合,玻璃化转变飞灰与多孔氧化铝的质量比为3:1,然后将混合后的原料置于钢制模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为30MPa,时间为2.5min,然后再次烧结,烧结温度为800℃,升温速率为4℃/min,烧结时间为4.5h,自然冷却至50℃得到复合相变储热材料。
本实施例中,将所述复合相变储热材料进行DSC分析,所述复合材料的储热密度可达935KJ/Kg,使用温度可达到1300℃,热稳定性强。
实施例5:
本发明提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰的组分及比例与实施例4相同,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述垃圾焚烧飞灰置于铂金坩埚中并放入管式炉中进行烧结,烧结温度为700℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为4h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为60℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,以700r/min的转速球磨7h,在130℃条件下干燥5h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与多孔碳化硅混合,玻璃化转变飞灰与多孔碳化硅的质量比为4:1,然后将混合后的原料置于钢制模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为25MPa,时间为3min,然后再次烧结,烧结温度为650℃,升温速率为6℃/min,烧结时间为5h,自然冷却至40℃得到复合相变储热材料。
本实施例中,将所述复合相变储热材料进行DSC分析,所述材料的储热密度924KJ/Kg,使用温度可达到1300℃,热稳定性强。
对比例1:
本对比例提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰及方法均参照实施例1,区别仅在于:不包括步骤(1)。
本对比例中,由于垃圾焚烧飞灰未进行玻璃化转化,而是直接与基体材料混合,飞灰中的成分与基体材料发生反应,不再具有化学相容性,无法作为储热材料使用。
对比例2:
本对比例提供了一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,所述垃圾焚烧飞灰及方法均参照实施例1,区别仅在于:步骤(3)中不加入基体材料,直接进行压制成型,之后不再进行烧结。
本对比例中,由于未添加基体材料,使得储热材料缺少定型结构,在后期吸热放热循环使用中,飞灰在吸热熔化后容易发生变形和泄露,材料形状稳定性严重破坏。
综合上述实施例和对比例可以看出,本发明通过垃圾焚烧飞灰的玻璃化转变以及进一步制备的复合材料,由固体废弃物飞灰得到储热材料,实现资源化利用,开发出储热材料新的制备原料;所述储热材料储热密度大,可达到924KJ/Kg以上,工作温度范围宽,可达1300℃,热稳定性强,腐蚀性小;所述方法操作简便,降低了储热材料的制备成本,实现了垃圾焚烧飞灰的新用途。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所用原料、操作的等效替换及辅助原料、操作的添加,具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种利用垃圾焚烧飞灰制备储热材料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将垃圾焚烧飞灰进行烧结后淬火处理,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰与基体材料混合后进行压制成型,然后再次烧结,得到复合相变储热材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的组分包括SiO2、Al2O3和CaO;
优选地,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的组分还包括MgO、Na2O、Li2O或B2O3中任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述烧结的温度为600~1500℃,优选为800~1300℃;
优选地,步骤(1)所述烧结的升温速率为1~10℃/min,优选为2~8℃/min;
优选地,步骤(1)所述烧结的时间为1~4h,优选为1.5~2.5h;
优选地,步骤(1)所述烧结在空气气氛中进行。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述淬火处理为水淬;
优选地,步骤(1)所述淬火处理时的降温速率为60~120℃/s。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰研磨后干燥;
优选地,所述研磨为在球磨机中进行球磨;
优选地,所述球磨的转速为400~900r/min,优选为500~700r/min;
优选地,所述球磨的时间为4~10h,优选为6~8h;
优选地,所述研磨后玻璃化转变飞灰的粒径为10~20μm。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述干燥的温度为100~140℃,优选为110~130℃;
优选地,所述干燥的时间为4~10h,优选为6~8h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述基体材料包括多孔陶瓷材料、多孔金属材料或多孔碳材料中任意一种;
优选地,所述多孔陶瓷材料包括Al2O3、MgO、SiO2或SiC中任意一种;
优选地,步骤(2)所述玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比为(0.5~4):1;
优选地,步骤(2)所述混合在球磨机中进行。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述压制成型的操作为:将混合后的原料置于模具中,采用油压机压制成型;
优选地,步骤(2)所述压制成型的压力为10~40MPa,优选为15~30MPa;
优选地,步骤(2)所述压制成型的时间在1min以上,优选为2~5min。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,步骤(2)所述烧结的温度为600~1500℃,优选为800~1300℃;
优选地,步骤(2)所述烧结的升温速率为1~10℃/min,优选为4~6℃/min;
优选地,步骤(2)所述烧结的时间为1.5~5h,优选为2~4h;
优选地,步骤(2)所述烧结在空气气氛中进行;
优选地,步骤(2)所述烧结后自然冷却得到复合相变储热材料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将垃圾焚烧飞灰进行烧结,烧结温度为600~1500℃,升温速率为1~10℃/min,烧结时间为1~4h,所述烧结在空气气氛中进行,然后进行水淬处理,降温速率为60~120℃/s,得到玻璃化转变飞灰;
(2)将步骤(1)得到的玻璃化转变飞灰球磨后干燥,球磨的转速为400~900r/min,球磨时间为4~10h,干燥温度为100~140℃,干燥的时间为4~10h,得到玻璃化转变飞灰粉末;
(3)将步骤(2)得到的玻璃化转变飞灰粉末与基体材料混合,玻璃化转变飞灰与基体材料的质量比为(0.5~4):1,然后将混合后的原料置于模具中,采用油压机压制成型,压制成型的压力为10~40MPa,时间在1min以上,然后再次烧结,烧结温度为600~1500℃,升温速率为1~10℃/min,烧结时间为1.5~5h,自然冷却得到复合相变储热材料。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112624732A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 贵州欧玛陶瓷有限责任公司 | 一种利用垃圾焚烧飞灰制备建筑陶瓷及制备方法 |
CN113004872A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-22 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种复合相变储热材料及其制备方法 |
CN113512407A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-10-19 | 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院 | 一种粉煤灰基定型熔盐复合相变储热材料及其制备方法和用途 |
CN113943555A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-18 | 北京华能长江环保科技研究院有限公司 | 基于电厂粉煤灰高值储热材料合成系统及合成方法 |
CN115011316A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 华中科技大学 | 一种燃煤飞灰中磁珠应用于热化学储热的优化方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105884200A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 大连理工大学 | 一种利用工业飞灰与玻璃化熔渣制造微晶玻璃陶瓷复合材料的方法 |
CN108424164A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-08-21 | 福州大学 | 一种利用垃圾焚烧飞灰低温烧结多孔陶瓷的方法 |
CN109021931A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种以无机玻璃作为储热介质的相变储热材料制备方法 |
-
2019
- 2019-08-26 CN CN201910791399.2A patent/CN110358506A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105884200A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 大连理工大学 | 一种利用工业飞灰与玻璃化熔渣制造微晶玻璃陶瓷复合材料的方法 |
CN108424164A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-08-21 | 福州大学 | 一种利用垃圾焚烧飞灰低温烧结多孔陶瓷的方法 |
CN109021931A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种以无机玻璃作为储热介质的相变储热材料制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
周俊等: "《裂纹玻璃化法制备建筑装饰用微晶玻璃》", 31 July 2009, 中国地质大学出版社 * |
戴金辉: "《无机非金属材料概论》", 31 July 1999, 哈尔滨工业大学出版社 * |
杨家宽等: "垃圾焚烧飞灰熔制微晶玻璃固定化与资源化研究", 《玻璃与搪瓷》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112624732A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 贵州欧玛陶瓷有限责任公司 | 一种利用垃圾焚烧飞灰制备建筑陶瓷及制备方法 |
CN112624732B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-08-04 | 贵州欧玛陶瓷有限责任公司 | 一种利用垃圾焚烧飞灰制备建筑陶瓷的方法及制备装置 |
CN113004872A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-22 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种复合相变储热材料及其制备方法 |
CN113512407A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-10-19 | 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院 | 一种粉煤灰基定型熔盐复合相变储热材料及其制备方法和用途 |
CN113943555A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-18 | 北京华能长江环保科技研究院有限公司 | 基于电厂粉煤灰高值储热材料合成系统及合成方法 |
CN115011316A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 华中科技大学 | 一种燃煤飞灰中磁珠应用于热化学储热的优化方法 |
CN115011316B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-08-25 | 华中科技大学 | 一种燃煤飞灰中磁珠应用于热化学储热的优化方法 |
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