[发明专利]一种利用碎瓷片生产硅酸铝陶瓷纤维的方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于以Al₂O₃和SiO₂为基料的陶瓷纤维制品领域，尤其涉及利用碎瓷片制造陶瓷纤维。

背景技术

碎瓷片是各类陶瓷工厂烧成阶段产出的次品和废品，包括一些生活中产生的破损瓷器，较难回收利用，成为一种工业固体废弃物。若以全国卫生日用瓷，建筑墙地砖等陶瓷制品产量的按照3％的不合格品率计算，报废的碎瓷片量相当巨大，如此多碎瓷片任意堆积占用大量土地，浪费资源。国家大力鼓励清洁生产和建设环境友好型企业，支持资源的综合利用。碎瓷片的再利用工作有了一定的进展。目前，碎瓷片的应用主要集中在制造建筑材料，如，制造中空免烧砖等方面，综合利用水平较低。

陶瓷纤维作为一种新型的耐火隔热材料，在冶金、石油化工、电力、建材、有色金属等行业的工业窑炉上得到广泛的应用，而且，生产技术和应用技术不断的拓展和成熟，为节能降耗事业发挥了越来越重要的作用。目前，生产陶瓷纤维最主要的天然原料为硬质粘土，即将硬质粘土经过高温煅烧、机械破碎、高温熔融、经过喷吹或者甩丝成纤工艺制成陶瓷纤维。但是硬质粘土属于一种不可再生资源和及其重要的陶瓷工业原料，随着不断的开发开采，现在硬质粘土资源已经出现匮乏，品质也出现下降趋势，限制了陶瓷纤维制产品产能的扩大和质量的提升。

鉴于以上的原因，尝试利用碎瓷片作为替代材料或者部分替代材料生产陶瓷纤维，经检索未发现相关的报道和文献资料。

发明内容

本发明的目的是提供利用碎瓷片制造的陶瓷纤维，它具有成本低、环境友好等优点，并可以部分或者完全替代采用硬质粘土熟料的生产陶瓷纤维；本发明的另一个目的是提供了所述陶瓷纤维的制法和应用。

本发明具体是采用如下的技术方案：

一种利用碎瓷片生产硅酸铝陶瓷纤维的方法，其特征是，部分或者全部采用碎瓷片经过熔融，喷吹或者甩丝，制成所述的硅酸铝陶瓷纤维。

所述的碎瓷片粉碎为：粒度≤25mm的碎瓷片含量≥85％。

碎瓷片的主要成分为Al₂O₃和SiO₂，根据不同的坯料类型，氧化铝的含量不一，Al₂O₃的含量在多在19％～45％之间。制造陶瓷纤维主要是利用碎瓷片中的有效成分Al₂O₃和SiO₂，本发明采用的碎瓷片由下列重量百分比的组成构成：  Al₂O₃+SiO₂85.00％～96％且Al₂O₃≥20.00％；Fe₂O₃≤0.50％；K₂O+Na₂O≤3.00％；烧失量≤8％。

本发明优选采用和焦宝石熟料混合使用，具体是：采用重量含量5～100％的碎瓷片与0～95％的焦宝石熟料的混合料制备硅酸铝陶瓷纤维。

本发明制法中，熔融温度为2000～2200℃。

一种利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维，其特征是，所述硅酸铝陶瓷纤维的理化性质如下：纤维直径3-5μm，纤维长度≥30mm，直径≥0.25mm的渣球含量≤15％，使用温度≥950℃。

一种利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维为原料制备陶瓷纤维保温制品的应用。

进一步是：所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维在制备陶瓷纤维针刺毯、陶瓷纤维毡、陶瓷纤维板、陶瓷纤维纸或者陶瓷纤维纺织品中的应用。

所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维在制备陶瓷纤维针刺毯的应用，包括如下步骤：将利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维经过针刺机针刺成纤维毯，针刺后的毯坯经过450～700℃的高温热定型成毯，切割得到陶瓷纤维针刺毯。

所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维在制备陶瓷纤维板的应用，包括如下步骤：所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维加入结合剂制成棉浆，经真空成型工艺成型，再用表面硬化剂进行硬度处理，在85～110℃下干燥，经过表面磨光、切割、得到陶瓷纤维板。

所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维在制备陶瓷纤维纸中的应用，包括如下步骤：向所述的利用碎瓷片生产的硅酸铝陶瓷纤维中加入有机结合剂制成棉浆，抄取陶瓷纤维纸坯，经过干燥，剪切、卷取得到陶瓷纤维纸。