CN113999031A

CN113999031A - 电解槽用抗腐蚀保温材料及加工方法

Info

Publication number: CN113999031A
Application number: CN202111552509.3A
Authority: CN
Inventors: 崔明奎; 崔原豪; 崔乘豪
Original assignee: Zhengzhou Jinyulong Refractory Co ltd
Current assignee: Zhengzhou Jinyulong Refractory Co ltd
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-02-01

Abstract

本发明涉及保温材料制备技术领域，具体涉及电解槽用抗腐蚀保温材料，按照重量份数，包括：蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉10～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份；所述蛭石规格为片状蛭石，且粒径小于等于1.5mmm，漂珠粒径为20～40目，粘土粉粒径为120～250目，氧化铝粉粒径为160～320目，硅微粉粒径为180～1000目，珍珠岩粒径为小于等于1mm，铝酸盐水泥规格为CA‑80。采用低铝保温材料，保温隔热效果良好的同时，提升了抗侵蚀性能，大大节约了电解槽后期的维护成本。

Description

电解槽用抗腐蚀保温材料及加工方法

技术领域

本发明涉及保温材料制备技术领域，具体涉及电解槽用抗腐蚀保温材料。

背景技术

电解槽多用于对金属精炼行业，通过电解堆积实现高纯金属的提炼；电解槽在作业过程中，需要保持一定的温度，以提升电解效率，降低能耗。

现有的电解槽保温层有浇注料和预制板块两种方式，大多是采用中、高铝隔热材料制成，虽然保温效果良好，但是由于电解槽使用过程中，容易出现电解液渗漏的情况，会对保温层进行侵蚀，因此，维护频次较长，增加了维护成本，降低作业效率。

发明内容

本发明的目的在于提供电解槽用抗腐蚀保温材料，采用低铝保温材料，保温隔热效果良好的同时，提升了抗侵蚀性能，大大节约了电解槽后期的维护成本。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

电解槽用抗腐蚀保温材料，按照重量份数，包括：蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉10～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份。

进一步地，所述蛭石规格为片状蛭石，且粒径小于等于1.5mmm，漂珠粒径为20～40目，粘土粉粒径为120～250目，氧化铝粉粒径为160～320目，硅微粉粒径为180～1000目，珍珠岩粒径为小于等于1mm，铝酸盐水泥规格为CA-80。

电解槽用抗腐蚀保温材料的加工方法，依次包括以下步骤：

步骤a、配料：按照重量份数，选取，蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉10～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份；

步骤b、混料：将步骤a中的配料置于搅拌机内，且按照重量份数，再添加磷酸二氢铝30～40份，硅溶胶5～10份，黄糊精3～8份，防水剂3～5份，混合均匀；

步骤c、困料：将步骤b中混合均匀后的物料置于密封空间进行困料10-24小时；

步骤d、成型：将步骤c中困料完成后的物料进行压制成型；

步骤e、养护：将步骤d中成型后的毛坯进行养护；

步骤f、烘干：将步骤e中养护好的毛坯进行烘干，直至含水量小于0.5%，烘干完成后得到成品。

进一步地，所述防水剂为有机硅防水剂。

进一步地，所述所述蛭石规格为片状蛭石，且粒径小于等于1.5mmm，漂珠粒径为20～40目，粘土粉粒径为120～250目，氧化铝粉粒径为160～320目，硅微粉粒径为180～1000目，珍珠岩粒径为小于等于1mm，铝酸盐水泥规格为CA-80。

进一步地，所述养护温度为15～60摄氏度，养护3～7天。

进一步地，所述烘干温度为200～300摄氏度。

与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果之一：

1、抗腐蚀性能显著，结构牢固；以片状蛭石为主要原料，使产品成型过程中内部形成交叉结构，提高了抗腐蚀性能。

2、强度高；采用混合结合剂（磷酸二氢铝、硅溶胶、黄糊精），在常温下就能和基质原料结合产生较强的强度。

3、隔热性能良好；鳞片状结构的蛭石使得产品内部减少贯通气孔，能有效减少热量的传递。

4、高温收缩率小；加入有膨胀剂（珍珠岩），在高温状态下，使产品本身的整体收缩量很小，产品在低温烘干后即可使用。

5、节约能源；一方面，由于产品本身的导热系数非常低，可以减少应用场景下的散热能耗；另一方面，本产品为免烧产品，在制备加工过程中，节约了烧制的能耗。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

电解槽用抗腐蚀保温材料，按照重量份数，包括：蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉8～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份。

本发明的中：

蛭石典型但非限制性的重量份数例如为：40份、45份、50份、58份或60份；

蛭石被加热到200至300摄氏度后，会沿其晶体的C轴产生蠕虫似的剥落，有利于在烘干成型后，在本材料内部形成交叉结构，以提升结构牢固性，提升抗侵蚀能力。

漂珠典型但非限制性的重量份数例如为：5份、8份、10份、12份或15份；

漂珠可以提升本材料的强度和隔热性能，降低导热率。

黏土粉典型但非限制性的重量份数例如为：3份、4份、5份、6份或8份；

粘土粉结合性能好，具有可塑性，便于本材料烘干后的成型稳定性。

氧化铝粉典型但非限制性的重量份数例如为：5份、6份、7份、8份或10份；

氧化铝粉具备良好的抗高温性能，作为本保温材料的补强增韧，提高致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性等。

硅微粉典型但非限制性的重量份数例如为：8份、10份、12份、13份或15份；

硅粉可以减少物料搅拌过程中出现的沉淀、分层现象，同时使得固化物的抗压强度增强、耐磨性能提高和增加阻燃性能；具有填充气孔、封闭气孔的效果，可以提升本材料的整体性能。

珍珠岩典型但非限制性的重量份数例如为：10份、11份、13份、14份或15份；

膨胀珍珠岩有利于后期材料烘干成型过程中多种材料形成良好的晶相结构，以提升本材料的性能。

铝酸盐水泥典型但非限制性的重量份数例如为：3份、4份、5份、6份或8份；

本抗腐蚀保温材料，以抗侵蚀性能良好的鳞片状蛭石作为基料，结合多种结合剂，制备而成，具有显著的：

抗腐蚀性能显著，结构牢固；以片状蛭石为主要原料，使产品成型过程中内部形成交叉结构，提高了抗腐蚀性能。

强度高；采用混合结合剂（磷酸二氢铝、硅溶胶、黄糊精），在常温下就能和基质原料结合产生较强的强度。

隔热性能良好；鳞片状结构的蛭石使得产品内部减少贯通气孔，能有效减少热量的传递。

高温收缩率小；加入有膨胀剂（珍珠岩），在高温状态下，使产品本身的整体收缩量很小，产品在低温烘干后即可使用。

电解槽用抗腐蚀保温材料的加工方法，依次包括以下步骤：

步骤a、配料：按照重量份数，选取，蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉8～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份；

步骤b、混料：将步骤a中的配料置于搅拌机内，且按照重量份数，再添加磷酸二氢铝30～40份，硅溶胶5～10份，黄糊精3～8份，防水剂3～5份，水5～15份，混合均匀；

步骤d、成型：将步骤c中困料完成后的物料进行压制成型；

步骤e、养护：将步骤d中成型后的毛坯进行养护；

本发明的步骤b中：

磷酸二氢铝典型但非限制性的质量百分比例如为：30份、33份；35份、38份或40份；

磷酸二氢铝作为粘接剂使用，与其他材料形成高粘接强度，经过高温烘烤后，具有高抗折、抗压、抗水化性能，即使在水中浸泡或煮沸也不发软，提升了本材料的强度和抗侵蚀性能。

硅溶胶典型但非限制性的质量百分比例如为：5份、6份、8份、9份或10份；

硅溶胶作为粘接剂使用，可以提升制作过程中的可塑性外，还可以提升本材料的抗高温、耐老化等性能。

黄糊精典型但非限制性的质量百分比例如为：3份、4份、6份、7份或8份；

黄糊精溶液，可以提升混料后物料的可塑性，便于成型。

防水剂典型但非限制性的质量百分比例如为：3份、3.5份、4份、4.5份或5份；

防水剂采用有机硅防水剂（购自河南科丽奥高新材料有限公司），可以起到减水剂、增强剂的作用，防止液料浸入，从而提升本材料的抗腐蚀性能。

本发明的步骤c中：

典型但非限制性的困料时间例如为：10小时、15小时、18小时、20小时或24小时。

使得物料中多种成分分布的更加均匀，可以提升物料的成型性能。

步骤f、干燥：烘干温度为200～300摄氏度；

本发明的步骤f中：

典型但非限制性的烘干的温度例如为：200摄氏度、225摄氏度、250摄氏度、275摄氏度或300摄氏度。

由于采用了相应的多种原料配合搭配，采用相对低温环境下的烘干，即可完成本材料的加工；本产品为免烧产品，在制备加工过程中，节约了烧制的能耗。结合生产成本和后期的电解槽维修成本，采用本保温材料作为电解槽的保温层，总体节约成本25%～34%，能耗节约30%以上。

前期在低温阶段，以较低的升温速率进行升温，可以提升干坯的温度的均匀性，避免在前期导致温度不均而导致的龟裂现象的出现，在水分基本烘干后的后期，进行较大幅度的升温，可以减少气孔率，提升物料之间的微晶成型效果，提升烘干质量。

优选的，步骤b混料中，先混合粒度较小的粉料，再混合粒度较大的物料，相当于减少了粒料的混合时间，可以减少粉料和粒料在搅拌过程产生的沉降、分层现象。

优选的，步骤c中，将步骤b中混合均匀后的物料置于塑料编织袋中密封后，困料10-24小时。将物料置于塑料编织袋中进行密封困料，一方面可以将编织袋堆垛放置，节省空间，另一方面，便于困料后，直接通过编织袋将物料倒入模具中，方便快捷。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims

1.电解槽用抗腐蚀保温材料，其特征在于：按照重量份数，包括：蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉8～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份。

2.根据权利要求1所述的电解槽用抗腐蚀保温材料，其特征在于：所述蛭石规格为片状蛭石，且粒径小于等于1.5mmm，漂珠粒径为20～40目，粘土粉粒径为120～250目，氧化铝粉粒径为160～320目，硅微粉粒径为180～1000目，珍珠岩粒径为小于等于1mm，铝酸盐水泥规格为CA-80。

3.电解槽用抗侵蚀保温材料的加工方法，其特征在于：依次包括以下步骤：步骤a、配料：按照重量份数，选取，蛭石40～60份，漂珠5～15份，粘土粉3～8份，氧化铝粉5～10份，硅微粉8～15份，珍珠岩10～15份，铝酸盐水泥3～8份；步骤b、混料：将步骤a中的配料置于搅拌机内，且按照重量份数，再添加磷酸二氢铝30～40份，硅溶胶5～10份，黄糊精3～8份，防水剂3～5份，混合均匀；步骤d、成型：将步骤b中混料完成后的物料进行压制成型；步骤e、养护：将步骤d中成型后的毛坯进行养护；步骤f、烘干：将步骤e中养护好的毛坯进行烘干，直至含水量小于0.5%，烘干完成后得到成品。

4.根据权利要求3所述的电解槽用抗侵蚀保温材料的加工方法，其特征在于：所述防水剂为有机硅防水剂。

5.根据权利要求3所述的电解槽用抗侵蚀保温材料的加工方法，其特征在于：所述蛭石规格为片状蛭石，且粒径小于等于1.5mmm，漂珠粒径为20～40目，粘土粉粒径为120～250目，氧化铝粉粒径为160～320目，硅微粉粒径为180～1000目，珍珠岩粒径为小于等于1mm，铝酸盐水泥规格为CA-80。

6.根据权利要求3所述的电解槽用抗侵蚀保温材料的加工方法，其特征在于：所述养护温度为15～60摄氏度，养护3～7天。

7.根据权利要求3所述的电解槽用抗侵蚀保温材料的加工方法，其特征在于：所述烘干温度为200～300摄氏度。