CN111196732A - 一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体及其制备方法，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60～65wt%、长石尾砂25～30wt%、煤矸石5～8wt%、镁质粘土5～7wt%，经配料、1300～1350℃常规加热、多次球磨后获得粉体。本发明采用90%以上的工业废料为原材料，外加少量的镁质粘土，制备出了常温8～14µm波段远红外发射率在0.88以上的粉体，具有广阔的应用前景。

Description

一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体 及其制备方法
技术领域
本发明专利属于无机非金属材料，具体是一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体及其制备方法。
背景技术
具有远红外辐射功能的粉体种类较多，如：硅酸锆（氧化锆）系列，SiC系列，尖晶石陶瓷粉体系列及堇青石系列等等。各种远红外粉体的或多或少存在一定的不足。比如硅酸锆（氧化锆）系列的远红外粉体的合成成本较高，SiC系列的远红外粉体的合成其合成条件要求较高，尖晶石陶瓷粉体系列及堇青石系列的远红外粉体的成本也相对较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本较低、节能环保、性能优良的远红外辐射功能粉体及其制备方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，其特征在于：所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60～65wt%、长石尾砂25～30wt%、煤矸石5～8wt%、镁质粘土5～7wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.88～0.91/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1300～1350℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%。
所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%。
所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm。
所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
本发明采用90%以上的工业废料为原材料，外加少量的镁质粘土，制备出了常温8～14µm波段远红外发射率在0.88以上的粉体，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60wt%、长石尾砂25%、煤矸石8wt%、镁质粘土7wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.91/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1350℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm，所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
实施例2
一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60wt%、长石尾砂30%、煤矸石5wt%、镁质粘土5wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.89/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1300℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm，所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
实施例3
一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60wt%、长石尾砂28%、煤矸石6wt%、镁质粘土6wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.90/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1320℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm，所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
实施例4
一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英65wt%、长石尾砂25%、煤矸石5wt%、镁质粘土5wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.88/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1300℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm，所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
实施例5
一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英65wt%、长石尾砂25%、煤矸石5wt%、镁质粘土5wt%。
所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.91/%。
所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
上述粉体的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1350℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%，所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm，所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。

Claims (8)

1.一种利用工业废料采用常规加热制备的远红外辐射功能粉体，其特征在于：所述粉体原料的重量百分比组成为：熔融石英60～65wt%、长石尾砂25～30wt%、煤矸石5～8wt%、镁质粘土5～7wt%。
2.根据权利要求1所述的粉体，其特征在于：所述粉体在常温8～14µm波段的远红外发射率为0.88～0.91/%。
3.根据权利要求1所述的粉体，其特征在于：所述熔融石英为光伏行业废料、长石尾砂为长石矿精选废料、煤矸石为煤中固体废料。
4.根据权利要求1或2或3所述粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：先将熔融石英用颚式破碎机破碎至粒度小于3mm的粉料，然后按照上述配方组成配料，用快速磨湿法球磨30min，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用三聚磷酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5；
步骤二：将球磨好的料浆过250目的筛，筛余为零，筛下料经烘干后煅烧合成，合成温度为1300～1350℃，保温30 min；
步骤三：将合成好的料用快速磨球磨，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球磨子，用聚丙烯酸钠作为分散剂，料、球、水之比为1:5:0.5，粉料加工细度达到1000目，筛余为零，后出磨烘干备用；
步骤四：将烘干后的粉料用砂磨机进行加工，采用氧化锆为球磨子、无水乙醇作为介质、硬脂酸作加工助剂，料、球及无水乙醇之比为1:3:1，粉料加工至颗粒细度小于500nm后出磨烘干即可。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中三聚磷酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤三中聚丙烯酸钠的用量为粉料原料重量的0.2wt%。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤四中氧化锆球磨子的直径小于0.5µm。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤四中硬脂酸的用量为粉料原料重量的2wt%。
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