CN116283223B - 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 - Google Patents
一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116283223B CN116283223B CN202310290845.8A CN202310290845A CN116283223B CN 116283223 B CN116283223 B CN 116283223B CN 202310290845 A CN202310290845 A CN 202310290845A CN 116283223 B CN116283223 B CN 116283223B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic
- parts
- printing
- iron
- printing material
- 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
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 182
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 93
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 30
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 30
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004227 calcium gluconate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229960004494 calcium gluconate Drugs 0.000 claims abstract description 23
- 235000013927 calcium gluconate Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L calcium;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 33
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 13
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 8
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 8
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 7
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 4
- 208000002740 Muscle Rigidity Diseases 0.000 description 3
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000001550 time effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1324—Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/1305—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/1315—Non-ceramic binders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
- C04B2235/9692—Acid, alkali or halogen resistance
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料及制备方法，该材料按重量份数计，包括：铁尾矿粉末20‑25份；高岭土20‑25份；水15‑20份；羟丙基甲基纤维素0.5‑2份；柠檬酸0.3份；葡萄糖酸钙0.3份，铁尾矿粉末包括以下质量百分数的组分：SiO2：80.2％，Fe2O3：6％，MgO：4.4％，Al2O3：3.7％，其他成分：5.7％，铁尾矿粉末比表面积为247.5m2/kg，铁尾矿粉末的平均粒径为75.9μm，以铁矿采冶过程中产生的大量铁尾矿为原材料，结合3D打印技术，通过烘干，研磨等预处理，可得到一种成本低廉，打印性能好、强度高、抗热震性好，可3D打印的陶瓷材料，有助于铁尾矿的高价值利用。
Description
技术领域
本发明属于工业固体废弃物利用技术领域，具体涉及一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料及制备方法。
背景技术
3D打印技术，又被称为增材制造。以工程塑料、金属粉末、光敏树脂和陶瓷粉末等特殊原料，经过分层加工、堆积成型的方式来制造出真实的产品，从3D打印材料的研发和打印设备的研发这两个方面，有望进一步扩展3D打印技术的适用范围和适用领域。其中，对于3D打印材料的研究更为重要。目前国内外许多机构和单位已经或准备利用地质聚合物作为3D打印的材料。
铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺选取铁精矿后排放的废渣。我国铁尾矿种类繁多，性质复杂，且排放量增长迅速。铁尾矿开发利用程度很低，综合利用形势十分严峻。
现有技术中，针对可3D打印的陶瓷3D打印材料的种类的报道尚少，铁尾矿利用方式主要为回收有价金属和非金属元素、作为采空区的填充材料、磁化尾矿做为土壤改良剂、利用铁尾矿复垦、尾矿制作建筑材料等5个方面，开发利用程度很低。目前铁尾矿作为3D打印材料所面临的问题为可塑性差，烧制成品性能不佳，打印过程中过早凝结而影响最终成品的质量等缺点。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料及制备方法，能够解决目前铁尾矿作为3D打印材料所面临的问题为可塑性差，烧制成品性能不佳，打印过程中过早凝结而影响最终成品的质量等缺点的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，该材料按重量份数计，包括：
铁尾矿粉末20-25份；
高岭土20-25份；
水15-20份；
羟丙基甲基纤维素0.5-2份；
柠檬酸0.3份；
葡萄糖酸钙0.3份。
可选的，铁尾矿粉末包括以下质量百分数的组分：SiO2：80.2%，Fe2O3：6%，MgO：4.4%，Al2O3：3.7%，其他成分：5.7%；
其中，铁尾矿粉末比表面积为247.5m² /kg，铁尾矿粉末的平均粒径为75.9μm。
可选的，高岭土的化学成分包括以下质量百分数的组分：二氧化硅：67.9%、三氧化二铝：27.4%、氧化钾：3.7%、三氧化二铁：0.3%、氧化钙：0.19%、氧化镁：0.13%及其他矿渣。
可选的，羟丙基甲基纤维素的粘度为20万毫帕/秒。
本发明提供一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料制备方法，具体包括以下步骤：
先取铁尾矿粉末，高岭土，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙均匀混合，将混合后的原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素逐次添加至水中并通过玻璃棒搅拌，直至混合均匀，静置12h，然后搅拌15-20min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到陶瓷3D打印材料。
可选的，将得到的陶瓷3D打印材料放入3D打印机进行打印，待打印完成后，静置12小时，然后置于窑炉中烧结，烧结温度为1210℃-1250℃，烧结时间周期为24小时，自然冷却。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料及制备方法，以铁矿采冶过程中产生的大量铁尾矿为原材料，结合3D打印技术，通过烘干，研磨等预处理，添加部分添加剂，可得到一种成本低廉，打印性能好、强度高、抗热震性好，可3D打印的陶瓷材料，有助于铁尾矿的高价值利用。解决目前铁尾矿作为3D打印材料所面临的问题为可塑性差，烧制成品性能不佳，打印过程中过早凝结而影响最终成品的质量等缺点的问题。
优点：
1、为处理工业固体废弃物，尤其是处理铁尾矿提供了一种新型的、可高价值的利用的方法，减少了因传统处理方法对环境产生的生态破坏，降低了处理铁尾矿的成本，为3D打印材料的制备提供了一个新的思路；
2、助剂高白泥的加入有效的增加了铁尾矿的可塑性以及后续烧制为陶瓷是烧制成品的硬度、脆性等性能；
3、粘度剂羟丙基甲基纤维素的加入有效的改善了陶瓷3D打印材料的粘性，减少了材料开裂和粘度不足的现象，同时增加了其早期刚度，便于打印机的打印。本发明是将矿业固体废弃物铁尾矿用于可烧制3D打印陶瓷3D打印材料的制备当中，用铁尾矿和高白泥的地聚物替代传统的可烧制的陶瓷材料和3D打印材料，降低了该类型3D打印的打印成本。
附图说明
图1为本发明实施例的3D打印效果图；
图2为本发明实施例的体积分数为0.03的盐酸溶液测试结果图；
图3为本发明实施例的100g/L柠檬酸溶液测试结果图；
图4为本发明实施例的30g/L氢氧化钾溶液测试结果图；
图5为本发明实施例的体积分数0.18的盐酸溶液测试结果图；
图6为本发明实施例的100g/L的氢氧化钾溶液测试结果图；
图7为本发明实施例的研磨后铁尾矿的粒径分布图；
图8为本发明实施例的高白泥添加量与可塑性的关系图；
图9为本发明实施例的葡萄糖酸钙浓度与凝结时间的关系图；
图10为本发明实施例的羟丙基甲基纤维素浓度与可塑性的关系图；
图11为本发明实施例的柠檬酸浓度与凝结时间的关系图。
具体实施方式
结合参见图1至图11所示，根据本发明的实施例，一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，该材料按重量份数计，包括：铁尾矿粉末20-25份；高岭土20-25份；水15-20份；羟丙基甲基纤维素0.5-2份；柠檬酸0.3份；葡萄糖酸钙0.3份。铁尾矿粉末包括以下的组分：SiO2：80.2%，Fe2O3：6%，MgO：4.4%，Al2O3：3.7%，其他成分：5.7%；其中，铁尾矿粉末比表面积为247.5m² /kg，铁尾矿粉末的平均粒径为75.9μm。高岭土为高白泥，高白泥的化学成分包括以下质量百分数的组分：二氧化硅：67.9%、三氧化二铝：27.4%、氧化钾：3.7%、三氧化二铁：0.3%、氧化钙：0.19%、氧化镁：0.13%及其他矿渣。
请参照图1，添加的助剂为高白泥，粘度系数为20万毫帕/秒（mPa·s）的羟丙基甲基纤维素，柠檬酸和葡萄糖酸钙，3D打印的地质材料通常可分为三大类：胶结材料、集料和添加剂。由于集料在印刷过程中流动性保持稳定，影响正常打印过程的主要挑战是胶结材料的性能。3D打印需要适当的凝固时间，如果凝结时间很短，会没有足够的时间打印。一般认为，24 h左右能完全凝结为宜。铁尾矿硅钙含量较高，粒度较小的特性，铁尾矿中较大的颗粒视作骨料，而尾矿中粒径较小的部分结合其他的胶凝剂视为胶凝材料。碱性胶凝剂对硅酸盐矿物有很好的活化作用，提高其最终强度和耐久性，而且可在硅酸盐胶凝材料中大幅度地增加碱性胶凝剂用量而不降低胶凝材料的性能。再结合尾矿中钙含量相对较少，最后选择的胶凝剂高白泥。高白泥辅料有效提高烧结温度，烧结开裂性低，有效提高材料抗压强度。而缓凝剂则根据选择了水溶液为弱碱性，能使混合物保持较长时间塑性的柠檬酸和葡萄糖酸钙。为了胶凝材料强度可通过添加缓释剂的方法减慢其凝结速度。以至可以改型材料的凝结时间，从而保证打印过程的顺利完成。缓凝剂主要包括无机类和有机类两种形式。有机类缓凝剂，其在与胶凝材料融合后，会自动其颗粒表面形成一层同性的电荷亲水膜，进以合理控制胶凝材料颗粒之间出现凝结反应，使胶凝材料有足够的时间打印。
请参照图7，该制备方法先将尾矿放入球磨机研磨20min，研磨后平均粒径为：75.9μm。
铁尾矿颗粒越细，其作为粘土材料的可塑性就越高，平均粒径为75.9μm的铁尾矿的粒径均比普通的混凝土建筑材料的粒径小很多，很容易通过建筑 3D 打印机的输料管道，不会造成管道拥堵。所以铁尾矿适合做 3D 打印建筑材料。
将研磨好的尾矿粉末和高白泥粉末均匀混合。其后，将粘度剂羟丙基甲基纤维素，柠檬酸及葡萄糖酸钙混合后逐渐加入水中并缓慢搅拌，最后将尾矿与高白泥混合物与添加剂的水溶液均匀混合搅拌10min，即得到所处的陶瓷3D打印材料。助剂高白泥的加入有效增加了铁尾矿的可塑性，粘结剂20万毫帕/秒（mPa·s）粘度的羟丙基甲基纤维素改善了铁尾矿粉末粘结性较低的特点，增加了其可塑性以及可打印性能，同时增强了成品的最终强度和耐久性，增加了其早期的刚度，便于3D打印机打印，助剂高白泥的加入还有效改善了铁尾矿的烧结性能，使得其烧结出的产品性能得到进一步提高。在使用方法限定的各项参数范围内打印所制备的混凝土，可保证打印过程的顺利以及最后烧制产物性能可靠。
实施例
该材料按重量份数计，包括：
某鞍山式铁尾矿粉末25份；高岭土25份；水20份；羟丙基甲基纤维素1.5份；柠檬酸0.3份；葡萄糖酸钙0.3份。
将原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙逐次添加至水中并缓慢搅动混合，静置12h，然后搅拌15min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料。将制得到的陶瓷3D打印材料放入陶瓷3D打印机进行打印。
将压片过后的原料充填于陶瓷3D打印机料筒中即可进行打印，待打印完成后，将产品置于窑炉中烧结，烧结温度为1250℃左右，烧结时间为24小时，最终获得成品。
该比例基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，浆料存放时间为24小时，可以被连续地、不发生阻塞的、有一定强度的、可堆积不坍塌的、可打印的结构体，堆积层数可达近百层，打印的成品能在300min内凝结完毕，打印成品凝结时间较为适中，可以满足长时间打印的需要。打印机的规格为喷头1.2mm，打印速率为120mm/s，打印的浆料强度符合要求，在打印时先挤出的浆料能支撑打印出数百层的模型。
硬度评价：
参照《莫氏硬度标准》采用划痕法对本实施例烧制完成的陶瓷3D打印材料进行硬度测试。测试结果为：该实施例的莫氏硬度介于6和7之间。通过烧制为24mm直径的测试圆片，测出实施例1的平均抗压强度峰值为0.5085千牛。
抗热震性评价：
抗热震性，指材料在承受急剧温度变化时，评价其抗破损能力的重要指标。各测试值之间越接近，精密度就越高。反之，精密度就越低抵抗损伤的能力。将烧制好的实施例1迅速放入室温水中淬冷3min，然后干燥，未见破碎开裂现象，可见抗热震性较好。
铅和镉溶出量的测定：
陶瓷烧制成品与乙酸溶液相接触，会浸出一定的铅和镉。依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷铅和镉溶出量的测定方法，测试出实施例1的铅镉浸出浓度分别是，铅浸出浓度为0.15mg/L，镉的浸出浓度为5.45mg/L。
耐化学腐蚀性的测定：
依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷耐化学腐蚀性的测定方法，对实施例1进行了不同浓度的酸和碱耐化学腐蚀的测定。
低浓度：体积分数为0.03的盐酸溶液，100g/L的柠檬酸溶液，30g/L的氢氧化钾溶液。
体积分数为0.03的盐酸溶液测试结果：ULA级，请参照图2。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上都没有明显的化学腐蚀，判定为ULA级。
柠檬酸溶液：100g/L测试结果：ULA级。请参照图3。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上都没有明显的化学腐蚀，判定为ULA级。
氢氧化钾溶液：30g/L测试结果：ULA级。请参照图4。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上都没有明显的化学腐蚀，判定为ULA级。
高浓度：体积分数为0.18的盐酸溶液，100g/L的氢氧化钾溶液；
体积分数为0.18的盐酸溶液测试结果：UHB级，请参照图5。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上都没有明显的化学腐蚀，判定为UHA级。
100g/L的氢氧化钾溶液：UHB级，请参照图6。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上都没有明显的化学腐蚀，判定为UHA级。
从上述的测试结果可以看出，本实施例的陶瓷3D打印材料在设定的3D打印机的参数条件下，可以被连续地、不发生阻塞的、有一定强度的、可堆积不坍塌的、不会过早凝结、可打印的结构体，而且在烧制后该结构体还有一定的硬度和良好的抗热震性，该地陶瓷3D打印材料的挤出性、流动性、可塑性以及烧制后的强度较好。
实施例
平均粒径为75.9μm的某鞍山式铁尾矿粉末25份；高岭土20份；水18份；羟丙基甲基纤维素1.0份；柠檬酸0.3份；葡萄糖酸钙0.3份。
将原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙逐次添加至水中并缓慢搅动混合，静置12h，然后搅拌16min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料。将制得到的陶瓷3D打印材料放入陶瓷3D打印机进行打印。
将压片过后的原料充填于陶瓷3D打印机料筒中即可进行打印，待打印完成后，将产品置于窑炉中烧结，烧结温度为1240℃左右，烧结时间为24小时，最终获得成品。
该比例基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，浆料存放时间为24小时，可以被连续地、不发生阻塞的、有一定强度的、可堆积不坍塌的、可打印的结构体，堆积层数可达近百层，打印的成品能在300min内凝结完毕，打印成品凝结时间较为适中，可以满足长时间打印的需要。打印机的规格为喷头1.2mm，打印速率为120mm/s，打印的浆料强度符合要求，在打印时先挤出的浆料能支撑打印出近百层的模型。
硬度评价：
参照《莫氏硬度标准》采用划痕法对本实施例烧制完成的陶瓷3D打印材料进行硬度测试。测试结果为：该实施例的莫氏硬度介于5和6之间。通过烧制为24mm直径的测试圆片，测出实施例2的平均抗压强度峰值为0.4725千牛。
抗热震性评价：
抗热震性，指材料在承受急剧温度变化时，评价其抗破损能力的重要指标。各测试值之间越接近，精密度就越高。反之，精密度就越低抵抗损伤的能力。将烧制好的实施例2迅速放入室温水中淬冷3min，然后干燥，有细微破碎开裂现象，可见抗热震性一般。
铅和镉溶出量的测定：
陶瓷烧制成品与乙酸溶液相接触，会浸出一定的铅和镉。依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷铅和镉溶出量的测定方法，测试出实施例2的铅镉浸出浓度分别是，铅浸出浓度为0.17mg/L，镉的浸出浓度为5.63mg/L。
耐化学腐蚀性的测定：
依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷耐化学腐蚀性的测定方法，对实施例2进行了不同浓度的酸和碱耐化学腐蚀的测定。
低浓度：体积分数为0.03的盐酸溶液，100g/L的柠檬酸溶液，30g/L的氢氧化钾溶液。
体积分数为0.03的盐酸溶液测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
柠檬酸溶液：100g/L测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
氢氧化钾溶液：30g/L测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
高浓度：体积分数为0.18的盐酸溶液，100g/L的氢氧化钾溶液；
体积分数为0.18的盐酸溶液测试结果：UHC级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上均有可见变化，遂判定为UHC级。
100g/L的氢氧化钾溶液：UHC级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上均有可见变化，遂判定为UHC级。
实施例
平均粒径为75.9μm的某鞍山式铁尾矿粉末20份；高岭土15份；水18份；羟丙基甲基纤维素2.0份；柠檬酸0.1份；葡萄糖酸钙0.4份。
将原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙逐次添加至水中并缓慢搅动混合，静置12h，然后搅拌18min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料。将制得到的陶瓷3D打印材料放入陶瓷3D打印机进行打印
将压片过后的原料充填于陶瓷3D打印机料筒中即可进行打印，待打印完成后，将产品置于窑炉中烧结，烧结温度为1250℃左右，烧结时间为24小时，最终获得成品。
该比例基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，浆料存放时间为24小时，可以被连续地、不发生阻塞的、有较大强度的、可堆积不坍塌的、可打印的结构体，堆积层数可达数百层，打印的成品能在200min内凝结完毕，打印成品凝结时间较为适中，可以满足长时间打印的需要。打印机的规格为喷头1.2mm，打印速率为120mm/s，打印的浆料强度符合要求，在打印时先挤出的浆料能支撑打印出数百层的模型。
硬度评价：
参照《莫氏硬度标准》采用划痕法对本实施例烧制完成的陶瓷3D打印材料进行硬度测试。测试结果为：该实施例的莫氏硬度介于4和5之间。通过烧制为24mm直径的测试圆片，测出实施例3的平均抗压强度峰值为0.3962千牛。
抗热震性评价：
抗热震性，指材料在承受急剧温度变化时，评价其抗破损能力的重要指标。各测试值之间越接近，精密度就越高。反之，精密度就越低抵抗损伤的能力。将烧制好的实施例3迅速放入室温水中淬冷3min，然后干燥，见破碎开裂现象，可见抗热震性一般。
铅和镉溶出量的测定：
陶瓷烧制成品与乙酸溶液相接触，会浸出一定的铅和镉。依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷铅和镉溶出量的测定方法，测试出实施例3的铅镉浸出浓度分别是，铅浸出浓度为0.17mg/L，镉的浸出浓度为5.92mg/L。
耐化学腐蚀性的测定：
依据《建筑卫生陶瓷标准汇编》（第二版）中，陶瓷砖实验方法对陶瓷耐化学腐蚀性的测定方法，对实施例3进行了不同浓度的酸和碱耐化学腐蚀的测定。
低浓度：体积分数为0.03的盐酸溶液，100g/L的柠檬酸溶液，30g/L的氢氧化钾溶液。
体积分数为0.03的盐酸溶液测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
柠檬酸溶液：100g/L测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
氢氧化钾溶液：30g/L测试结果：ULB级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面切割上有可见的变化，判定为ULB级。
高浓度：体积分数为0.18的盐酸溶液，100g/L的氢氧化钾溶液；
体积分数为0.18的盐酸溶液测试结果：UHC级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上均有可见变化，遂判定为UHC级。
100g/L的氢氧化钾溶液：UHC级。
将浸泡过的样品放于日光下，距试样25-30cm，用肉眼观察式样表面非切割边和切割边浸没部分的变化。观察到在切割边上和非切割边上均有可见变化，遂判定为UHC级。
对比例1：
平均粒径为75.9μm的某鞍山式铁尾矿粉末25份；高岭土10份；水18份；羟丙基甲基纤维素0.5份；柠檬酸0.2份；葡萄糖酸钙0.1份。
将原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙逐次添加至水中并缓慢搅动混合，静置12h，然后搅拌18min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料。将制得到的陶瓷3D打印材料放入陶瓷3D打印机进行打印
基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，将压片过后的原料充填于陶瓷3D打印机料筒中即可进行打印，待打印完成后，将产品置于窑炉中烧结，烧结温度为1210℃左右，烧结时间为24小时，最终获得成品。
该比例基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，浆料存放时间为24小时，打印喷头挤出柱状浆料，堆积层数低，在挤出数层后即发生坍塌，凝固时间在240min以内，喷头直径为1.2mm，打印速率为120mm/s。打印浆料，浆料粘度过低，出料速度过快，柱状浆料在出料后坍塌，不能支撑剩下的打印。不满足打印需求。
对比例2：
平均粒径为75.9μm的某鞍山式铁尾矿粉末25份；高岭土20份；水18份；羟丙基甲基纤维素1.5份；柠檬酸0.2份；葡萄糖酸钙0.2份。
将原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙逐次添加至水中并缓慢搅动混合，静置12h，然后搅拌19min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料。将制得到的陶瓷3D打印材料放入莱搭陶瓷3D打印机进行打印
将压片过后的原料充填于陶瓷3D打印机料筒中即可进行打印，待打印完成后，将产品置于窑炉中烧结，烧结温度为1240℃左右，烧结时间为24小时，最终获得成品。
该比例基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，浆料存放时间为24小时，可以被连续地、不发生阻塞的、有一定强度的结构体，堆积层数可达近百层，但超过120层容易坍塌，打印的成品能在180min内凝结完毕，打印成品凝结时间较为适中，可以满足短时间打印小物体的需要。打印机的规格为喷头1.2mm，打印速率120mm/s，打印的浆料强度符合要求，在打印时先挤出的浆料风干过快，不能完成大型物体的打印。
请参照图8-图11，当高白泥与铁尾矿粉末中，高白泥的占比为28.5%-50%这个区间内，请参照图8，白泥的含量与浆料的可塑性成正相关，请参照图10，羟丙基甲基纤维素的添加与浆料的可塑性也成正相关。羟丙基甲基纤维素以及高白泥的添加有效的增加了铁尾矿的可塑性，极大改善了其可塑性差，解决烧制成品性能不佳，打印过程中过早凝结导致打印失败等缺点，请参照图9和图11，同时高白泥的添加和葡萄糖酸钙及柠檬酸的添加有效的延长了基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料的凝结时间，使其能在水化反应完成前完成打印，使得整体成型效果良好。
由对比例1、实施例2、实施例1、实施例3，高白泥添加量的多少对可塑性的影响得出，当高白泥的含量为质量分数的25%时，其可塑性最好。
由实施例1、3和对比例1、2，葡萄糖酸钙添加量与凝结时间的影响得出，当葡萄糖酸钙添加量为质量分数的0.3%时，其凝结时间效果最佳，在保证可塑性的同时尽量减小添加剂的使用，降低了成本。
由实施例1、3和对比例1、2，柠檬酸添加量与凝结时间的影响得出，柠檬酸的添加量为质量总份数的0.3%最佳，使得凝结时间适中，保证了一定的粘性以及流动性，同时尽量减小添加剂的使用，降低了成本。
由实施例2、3和对比例1、2，羟丙基甲基纤维素添加量对可塑性的影响得出，羟丙基甲基纤维素的添加量为质量总份数的1.5%最佳，在保证可塑性的同时尽量减小添加剂的使用，降低了成本。
同时也使得在打印的过程中保证了一定的粘性以及流动性，使得打印的同时既能保证打印1mm的打印精度，同时还能能维持原有形态不发生坍塌。高白泥的加入极大的增加了烧制成型后成品陶瓷的整体性能。
可3D打印的陶瓷3D打印材料的性质需要与3D打印机的工作参数相协调。如陶瓷3D打印材料的粘性、可塑性、流动性、挤出性、刚度等可打印性能与3D打印机的挤出速度、打印尺寸等打印参数相协调。合理优化相应参数的前提下，才能保证打印的顺利经行。助剂高白泥的加入有效的增加了铁尾矿的可塑性以及后续烧制为陶瓷是烧制成品的硬度、脆性等性能。粘度剂羟丙基甲基纤维素的加入有效的改善了陶瓷3D打印材料的粘性，减少了材料开裂和粘度不足的现象，同时增加了其早期刚度，便于打印机的打印。本发明的有点是将矿业固体废弃物铁尾矿用于可烧制3D打印陶瓷3D打印材料的制备当中，用铁尾矿和高白泥的地聚物替代传统的可烧制的陶瓷材料和3D打印材料，降低了该类型3D打印的打印成本。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
Claims (5)
1.一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，其特征在于，该材料按重量份数计，包括：
铁尾矿粉末20-25份；
高岭土20-25份；
水15-20份；
羟丙基甲基纤维素0.5-2份；
柠檬酸0.3份；
葡萄糖酸钙0.3份；
高岭土采用高白泥。
2.根据权利要求1所述的基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，其特征在于，铁尾矿粉末包括以下质量百分数的组分：SiO2：80.2%，Fe2O3：6%，MgO：4.4%，Al2O3：3.7%，其他成分：5.7%；
其中，铁尾矿粉末比表面积为247.5m²/kg，铁尾矿粉末的平均粒径为75.9μm。
3.根据权利要求1所述的基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料，其特征在于，羟丙基甲基纤维素的粘度为20万毫帕/秒。
4.根据权利要求1-3所述的一种基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
先取铁尾矿粉末，高岭土，羟丙基甲基纤维素，柠檬酸，葡萄糖酸钙均匀混合，将混合后的原料送入搅拌器进行混合搅拌，至完全混合均匀，羟丙基甲基纤维素逐次添加至水中并通过玻璃棒搅拌，直至混合均匀，静置12h，然后搅拌15-20min，将混合物置于压片机中压制，除去其中的气泡，最终得到陶瓷3D打印材料。
5.根据权利要求4所述的基于铁尾矿的陶瓷3D打印材料制备方法，其特征在于，将得到的陶瓷3D打印材料放入陶瓷3D打印机进行打印，待打印完成后，静置12小时，然后置于窑炉中烧结，烧结温度为1210℃-1250℃，烧结时间周期为24小时，自然冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310290845.8A CN116283223B (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310290845.8A CN116283223B (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116283223A CN116283223A (zh) | 2023-06-23 |
| CN116283223B true CN116283223B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=86816463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310290845.8A Active CN116283223B (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116283223B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108285333A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-17 | 龙泉市金宏瓷业有限公司 | 一种双组份陶瓷3d打印材料及其3d打印方法 |
| CN108585569A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-28 | 中国地质大学（北京） | 一种铁尾矿全资源利用方法 |
| CN111362667A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-03 | 福建造物蛛智能制造有限公司 | 一种3d打印用水基陶瓷材料及其制备方法 |
| WO2020228432A1 (zh) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种用于3d打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法和应用 |
| AU2021212149B1 (en) * | 2021-08-06 | 2021-11-04 | Telecomit Pty Ltd | Building Material Made of Industrial Tailings/Waste of Environmental Benefit |
| CN114890727A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-12 | 昆明理工大学 | 一种高钙硅基固废胶凝材料3d打印的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3656751A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-27 | Imertech Sas | Ceramic paste compositions for 3d printing |
| EP3659547B1 (de) * | 2018-11-29 | 2021-11-17 | Ivoclar Vivadent AG | Verfahren und verwendung von schlicker zur herstellung von keramikformkörpern aus zirkonoxid durch 3d-inkjet-drucken |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310290845.8A patent/CN116283223B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108285333A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-17 | 龙泉市金宏瓷业有限公司 | 一种双组份陶瓷3d打印材料及其3d打印方法 |
| CN108585569A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-28 | 中国地质大学（北京） | 一种铁尾矿全资源利用方法 |
| WO2020228432A1 (zh) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种用于3d打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法和应用 |
| CN111362667A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-03 | 福建造物蛛智能制造有限公司 | 一种3d打印用水基陶瓷材料及其制备方法 |
| AU2021212149B1 (en) * | 2021-08-06 | 2021-11-04 | Telecomit Pty Ltd | Building Material Made of Industrial Tailings/Waste of Environmental Benefit |
| CN114890727A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-12 | 昆明理工大学 | 一种高钙硅基固废胶凝材料3d打印的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Preparation and microstructural characterization of a novel 3D printable building material composed of copper tailings and iron tailings;Li, Xinjian等;《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》;20200720;第1-10页 * |
| 铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究;胡晨光;邢崇恩;刘蕾;贾援;姚少巍;封孝信;宋裕增;;金属矿山(05);第1-8页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116283223A (zh) | 2023-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Şahin et al. | Construction and demolition waste-based geopolymers suited for use in 3-dimensional additive manufacturing | |
| US11554993B2 (en) | Highly thixotropic 3D printing concrete and manufacturing method therefor | |
| CN113563001B (zh) | 一种利用铁尾矿细砂制备再生骨料的方法 | |
| CN109650810B (zh) | 一种自密实高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN109020456A (zh) | 一种机制砂干混砂浆及其制备方法 | |
| CN109678445B (zh) | 一种脱硫石膏3d打印碱激发胶凝材料及其使用方法 | |
| CN108675671B (zh) | 一种3d打印混凝土专用触变剂 | |
| CN109437708A (zh) | 3d打印赵州桥用秸秆粉末增强地聚物及其制备方法 | |
| CN111138104A (zh) | 一种采用再生微粉制备地聚合物胶凝材料的方法 | |
| CN112341101B (zh) | 一种轻质再生混凝土及其制备方法 | |
| WO2016198087A1 (en) | Method to produce aggregates from unsettled cementitious mixtures | |
| CN108751817A (zh) | 一种建筑垃圾基瓷砖胶及其使用方法 | |
| CN114702285A (zh) | 一种多源废渣基混凝土3d打印材料及制备方法 | |
| CN114163207A (zh) | 一种高强低弹水工抗冲磨混凝土及其制备方法 | |
| CN104310831A (zh) | 一种抗水性磷酸钾镁水泥及其制作方法 | |
| CN111393046B (zh) | 一种高性能3d打印水泥及其制备方法 | |
| CN116283223B (zh) | 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法 | |
| CN111517740B (zh) | 一种用于3d打印的水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN116535156B (zh) | 一种可提高泵送性的纳米改性3d打印高强混凝土及制法 | |
| CN114956707B (zh) | 一种框架结构房屋用混凝土及其制备方法 | |
| CN114195437A (zh) | 一种砖混再生粗骨料替代的再生混凝土及其制备方法 | |
| Rostami et al. | Influence of superabsorbent polymers on properties of fiber reinforced mortars containing fly ashes | |
| CN114149223A (zh) | 一种砖混再生粗细骨料替代的再生混凝土及其制备方法 | |
| CN112194415A (zh) | 多功能箱涵管廊混凝土及其制备方法 | |
| CN106396450B (zh) | 一种无机矿物聚合物缓凝剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |