本發(fā)明屬于陶瓷材料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種利用污泥的新型陶瓷材料。
背景技術(shù)：
：長期以來陶瓷器皿深受廣大人民群眾所喜歡，他們具有很多優(yōu)點(diǎn)：第一、熱穩(wěn)定性好，傳熱慢；第二、化學(xué)穩(wěn)定性好；第三、易于洗滌和保持潔凈；第四、吸水率低。目前，陶瓷產(chǎn)品的價(jià)格較高，制作陶瓷的原料也比較缺乏，需要尋找新的原料。在我們的社會(huì)上又另外存在著一種大量增加著的還沒有得到有效利用的廢料—污泥，據(jù)2010年發(fā)布的“第一次全國污染源普查公報(bào)”指出：我國污水處理廠污水年實(shí)際處理量為210.31億噸，“十一五”期間，我國新增污水處理能力超過5000萬噸每日，全國污水處理率由2005年的52%提高到75%以上。目前我國每年產(chǎn)生的干污泥為900萬噸，并且每年以10%以上的速度遞增。雖然污泥是較好的農(nóng)業(yè)肥料，其中氮、磷、鉀含量遠(yuǎn)高于農(nóng)家肥，但污泥還有寄生蟲，病菌等，臭味問題尤其突出，如果用污泥肥田肥林，農(nóng)民無法忍受其氣味，不愿意接受。況且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有季節(jié)性，污泥堆肥受到季節(jié)和銷售半徑的明顯影響，即使沒有臭味等問題農(nóng)林業(yè)利用也無法全部消納城市產(chǎn)出的污泥。所以到現(xiàn)在以上還沒有給污泥找到出路，仍然處于廢料的地位，在2011年3月28日得科技日?qǐng)?bào)上發(fā)表了“污水處理了，污泥咋辦？”的文章，呼吁社會(huì)各界來關(guān)心污泥處理的問題，擺在我們面前的問題是如何將污泥在陶瓷上得到利用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用污泥的新型陶瓷材料，以解決現(xiàn)有陶瓷產(chǎn)品價(jià)格較高，制作陶瓷的原料也比較缺乏；以及污泥如何有效利用等問題。采用本發(fā)明的利用污泥的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強(qiáng)度好；本發(fā)明為污泥廢料、農(nóng)作物秸稈開辟了利用的領(lǐng)域，有效降低本制作陶瓷成本、節(jié)約能源消耗，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種利用污泥的新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥46-86份、農(nóng)作物秸稈36-50份、冰晶石10-24份、方解石10-22份、膨潤土10-16份、氧化鉍8-12份、二氧化鈦6-10份、氧化鎢6-12份、鋁碎塊4-6份、玻璃纖維2-3份、減水劑2-3份、發(fā)泡劑0.6-1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4-1份、催化劑0.4-0.6份、交聯(lián)劑0.4-0.6份、穩(wěn)泡劑0.2-0.4份、雙氧水30-40份、水380-480份。上述原料中的污泥可以是生活污水處理中得到的污泥，也可以是工業(yè)污水處理中得到的污泥或者生活和工業(yè)混合污水處理中得到的污泥，污泥中含有機(jī)物和重金屬，污泥需要通過預(yù)處理，即除水，除臭，除有機(jī)物和分離重金屬。所述利用污泥的新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、冰晶石、方解石、膨潤土、氧化鉍、二氧化鈦、氧化鎢、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400-800r/min下粉碎2-3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為500-600r/min下球磨處理1-2h后過200-300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100-120r/min下攪拌4-5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85-0.95下，抽真空15-20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60-70℃下進(jìn)行微波處理，處理時(shí)間為10-20min，隨后在1250-1300℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為20-25h，制得利用污泥的新型陶瓷材料。進(jìn)一步地，所述干污泥的含水量≤10%。進(jìn)一步地，所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%。進(jìn)一步地，所述農(nóng)作物包括玉米、水稻中的一種或多種。進(jìn)一步地，所述減水劑為聚羧酸減水劑。進(jìn)一步地，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。進(jìn)一步地，所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。進(jìn)一步地，所述催化劑包括辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水中的一種或兩種。進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。進(jìn)一步地，所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明為污泥廢料、農(nóng)作物秸稈開辟了利用的領(lǐng)域，有效降低本制作陶瓷成本、節(jié)約能源消耗，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶；（2）創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價(jià)值，使原來一文不值的廢物變成了陶瓷的重要材料；（3）采用本發(fā)明的利用污泥的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強(qiáng)度為6.51-6.56KV/mm，具備良好抗沖擊能力，其他性能也良好。具體實(shí)施方式為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實(shí)例加以說明，這些實(shí)例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)施例中，所述利用污泥的新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥46-86份、農(nóng)作物秸稈36-50份、冰晶石10-24份、方解石10-22份、膨潤土10-16份、氧化鉍8-12份、二氧化鈦6-10份、氧化鎢6-12份、鋁碎塊4-6份、玻璃纖維2-3份、減水劑2-3份、發(fā)泡劑0.6-1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4-1份、催化劑0.4-0.6份、交聯(lián)劑0.4-0.6份、穩(wěn)泡劑0.2-0.4份、雙氧水30-40份、水380-480份。所述干污泥的含水量≤10%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%。所述農(nóng)作物包括玉米、水稻中的一種或多種。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑包括辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水中的一種或兩種。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述利用污泥的新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、冰晶石、方解石、膨潤土、氧化鉍、二氧化鈦、氧化鎢、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400-800r/min下粉碎2-3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為500-600r/min下球磨處理1-2h后過200-300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100-120r/min下攪拌4-5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85-0.95下，抽真空15-20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60-70℃下進(jìn)行微波處理，處理時(shí)間為10-20min，隨后在1250-1300℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為20-25h，制得利用污泥的新型陶瓷材料。下面通過更具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。實(shí)施例1一種利用污泥的新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥65份、農(nóng)作物秸稈42份、冰晶石17份、方解石16份、膨潤土14份、氧化鉍10份、二氧化鈦8份、氧化鎢8份、鋁碎塊5份、玻璃纖維3份、減水劑3份、發(fā)泡劑0.9份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.8份、催化劑0.5份、交聯(lián)劑0.5份、穩(wěn)泡劑0.3份、雙氧水35份、水450份。所述干污泥的含水量為10%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為玉米。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為辛酸亞錫。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述利用污泥的新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、冰晶石、方解石、膨潤土、氧化鉍、二氧化鈦、氧化鎢、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為600r/min下粉碎2.5h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為550r/min下球磨處理1.5h后過250目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為120r/min下攪拌4h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.9下，抽真空18min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在65℃下進(jìn)行微波處理，處理時(shí)間為15min，隨后在1280℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為23h，制得利用污泥的新型陶瓷材料。實(shí)施例2一種利用污泥的新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥46份、農(nóng)作物秸稈36份、冰晶石10份、方解石10份、膨潤土10份、氧化鉍8份、二氧化鈦6份、氧化鎢6份、鋁碎塊4份、玻璃纖維2份、減水劑2份、發(fā)泡劑0.6份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4份、催化劑0.4份、交聯(lián)劑0.4份、穩(wěn)泡劑0.2份、雙氧水30份、水380份。所述干污泥的含水量為7%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為水稻。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為三乙烯二胺·六水。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述利用污泥的新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、冰晶石、方解石、膨潤土、氧化鉍、二氧化鈦、氧化鎢、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下粉碎3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為500r/min下球磨處理2h后過200目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85下，抽真空20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60℃下進(jìn)行微波處理，處理時(shí)間為20min，隨后在1250℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為25h，制得利用污泥的新型陶瓷材料。實(shí)施例3一種利用污泥的新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥86份、農(nóng)作物秸稈50份、冰晶石24份、方解石22份、膨潤土16份、氧化鉍12份、二氧化鈦10份、氧化鎢12份、鋁碎塊6份、玻璃纖維3份、減水劑3份、發(fā)泡劑1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑1份、催化劑0.6份、交聯(lián)劑0.6份、穩(wěn)泡劑0.4份、雙氧水40份、水480份。所述干污泥的含水量為6%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為玉米、水稻。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述利用污泥的新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、冰晶石、方解石、膨潤土、氧化鉍、二氧化鈦、氧化鎢、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為800r/min下粉碎2h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為600r/min下球磨處理1h后過300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為120r/min下攪拌4h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.95下，抽真空15min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在70℃下進(jìn)行微波處理，處理時(shí)間為10min，隨后在1300℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為20h，制得利用污泥的新型陶瓷材料。采用實(shí)施例1-3的利用污泥的新型陶瓷材料制作陶瓷并進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果如下表所示：實(shí)施例密度，g/cm3熔點(diǎn)，℃介電常數(shù)擊穿強(qiáng)度，KV/mm13.8520449.766.5423.8320419.726.5133.8420529.736.56由上表可知，由本發(fā)明實(shí)施例1-3的利用污泥的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強(qiáng)度為6.51-6.56KV/mm，具備良好抗沖擊能力，同時(shí)其他性能也良好。以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明，對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3