[发明专利]在陶瓷太阳板上复合立体网状黑瓷阳光吸收层的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及太阳能利用领域太阳光吸收层的制造方法，具体说是在陶瓷太阳板上复合阳光吸收层的方法，进一步说是在陶瓷太阳板上复合立体网状黑瓷阳光吸收层的方法。

(二)背景技术

太阳能利用主要分为光电利用、光热利用方式，目前光热利用主要是太阳能热水器，太阳能热水器分为闷晒式和循环式，循环式效率较高，其集热体主要采用金属管板式集热体和真空玻璃管式集热体，金属管板式集热体也称作平板式集热体。两者均存在以下不足：1.金属管板式集热体主要采用铜、铝等材料，真空玻璃管集热体结构和制造工艺相对复杂，以每平方米吸热面积计算两者的价格都比较高。2.两者均采用低温涂覆的黑色阳光吸收涂料，在长期的阳光作用下会有一定程度的老化使阳光吸收率衰减，是导致效率和寿命问题的原因之一。3.由于材料、结构和成本等原因难与建筑物结合为一体。

均质陶瓷太阳板是指以提钒尾渣或(和)其他富含过渡元素的工业废弃物、天然矿物与普通陶瓷原料混合后制造的整体黑色或黑灰色的陶瓷中空太阳能集热板，复合陶瓷太阳板是指以普通陶瓷为基体，与以提钒尾渣或(和)其他富含过渡元素的工业废弃物、天然矿物与普通陶瓷原料混合后制造的黑色或黑灰色的陶瓷表面层相复合的陶瓷中空太阳能集热体。复合陶瓷太阳板、均质陶瓷太阳板可统称为陶瓷太阳板。

通常太阳能热水器由支架、太阳能集热器、储水箱、管道组成，或由支架、真空玻璃管、储水箱、管道组成，所述集热器一般由外壳、保温隔热材料、具有黑色表面的金属太阳能集热体、透明盖板组成。

以前生产黑色陶瓷必须加入Co、Cr、Ni、Mn、Fe等第四周期过渡元素，价格十分昂贵，本发明人申报并取得的中国发明专利CN85102464“黑色陶瓷制品原料的生产方法及其制品”、CN86104984“一种陶粉末”叙述了以提钒尾渣为原料之一生产各种黑色陶瓷制品的方法，这种黑色陶瓷称作钒钛黑瓷。此发明又以“陶瓷粉末及其制品”(Ceramrc powder and drticles)为名称申报并已取得九国外国发明专利证书，分别是美国专利4737477、日本专利1736801、英、法、德、奥地利专利(欧洲专利局)0201179、澳大利亚专利578815、新加坡专利1009/91、芬兰专利81336和香港专利1077/1991。80年代后期本发明人申报了“黑色陶瓷太阳瓦”、“黑色陶瓷拦板式太阳能集热器”、“黑色陶瓷太阳能房顶”、“黑色瓷质太阳能集热板成型方法”等专利，本世纪初本发明人申报了“陶瓷太阳板”、“复合陶瓷中空太阳能集热板的制造方法”、“一种新型太阳能房顶的结构和材料”、“陶瓷太阳板集热器的制造和安装方法”等专利。

钒钛磁铁矿经熔炼得到含钒铁水，含钒铁水经吹炼得到钒渣，钒渣加入辅料进行焙烧，将焙烧料进行湿法浸取提钒，提取钒后所剩余的作为废弃物的残渣即为提钒尾渣。

目前我国年产出提钒尾渣约30万吨，主要产地是四川、河北、辽宁等，代表性企业是攀枝花钢铁公司、承德第二化工厂、锦州钒业公司等。提钒尾渣富含Fe、Cr、Mn、V、Ti等第四周期元素复杂化合物，占总重量的80％左右，是一种十分特殊的工业废弃物，其中任何一种成分的提取和利用均远不如相应天然矿物的经济性，而他们的集合体却是一种十分稳定的陶瓷黑色着色剂，长期以来人工配制的Co系陶瓷黑色着色剂的制造必须经过严格的配方，精细、复杂的加工才能得到呈色稳定的陶瓷黑色着色剂，通常每吨售价20万元左右。提钒尾渣不仅是稳定的陶瓷黑色着色剂，而且其本身也是优良的黑色瓷器原料，百分之百的提钒尾渣就可以生产理化性能优良、光热转换性能突出的钒钛黑瓷制品。