[发明专利]一种控制高硼含量的硼酸盐缓释材料中硼挥发的工艺优化方法

说明书

本发明公开了一种控制高硼含量的硼酸盐缓释材料中硼挥发的工艺优化方法，在起始温度为室温(25℃)‑1050℃，熔制温度为1000‑1075℃，升温速率为4‑8℃/min，保温时间为1‑2h的条件下，熔融并冷却得到硼酸盐缓释材料，采用该工艺硼挥发量可降低至1.08‑4.48％，从而降低生产成本，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及一种降低硼挥发的方法，具体来说，涉及一种控制高硼含量的硼酸盐缓释材料中硼挥发的工艺优化方法。

背景技术

硼酸盐缓释材料因其具有防腐、抑菌、缓释等特点，是近年来出现的一种新型固体水处理剂，在循环冷却水处理领域有着很大的潜在应用价值。如申请号为CN201610199512.4的专利公开了一种硼酸盐缓释材料作为无磷缓释型抑菌剂应用于循环冷却水处理的方法；申请号为CN201610288141.7的专利公开了一种硼酸盐作为缓蚀成分的固体缓蚀剂应用在水处理领域的方法。B₂O₃作为缓释材料的有效成分，含量在50wt％以上，在熔制过程中，B₂O₃易挥发，这会导致缓释材料的实际组成和设计组成出现偏差，不同批次生产的B₂O₃含量差异较大，缓释材料的理化性能也会出现差异，影响产品的正常使用。同时，B₂O₃的挥发也会造成原料的大量损失，增加生产成本。

目前关于控制硼酸盐材料中B₂O₃挥发的专利很少，并且针对的是硼硅酸盐材料，B₂O₃的含量在15wt％以下，主要是从工艺条件优化和窑炉装置改进等方面来控制B₂O₃的挥发。如申请号为CN201410728179.2的专利公开了一种通过优化工艺条件使中性硼硅玻璃中的B₂O₃挥发量从10-15％降低到3.5-9.0％的方法；申请号为CN201710546647.8的专利公开了一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼挥发的熔窑装置及方法，最大可减少B₂O₃挥发5％-15％。

因此，从节约能源和提高经济效益的角度，优化该硼酸盐缓释材料的制备工艺条件，减少原料损失，降低生产成本，提高经济效益，具有一定的研究价值和实际意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种控制高硼含量的硼酸盐缓释材料中硼挥发的工艺优化方法。原料中各化学组分的质量百分比为：B₂O₃ 50-70％，Na₂O 8-16％，SiO₂22-34％。

该硼酸盐缓释材料的制备工艺如下：

(1)按照配方称量各原料，经研磨、混合均匀后，装入坩埚置于高温电炉中，设定好程序；

(2)起始温度设定为室温(25℃)-1050℃；

(3)熔制温度设定为1000-1075℃；

(4)升温速率设定为4-8℃/min；

(5)保温时间设定为1-2h；

(6)程序结束后，立即取出，倒入耐高温的模具中骤冷成型，得到硼酸盐缓释材料。

通过优化起始温度、熔制温度、升温速率、保温时间等工艺条件，可以减少硼酸盐缓释材料在熔制过程的硼挥发，在本发明的一些实施例中，B₂O₃挥发量可以有效地控制在1.08-4.48％范围内。

本发明的有益效果是：通过优化该高硼含量的硼酸盐缓释材料的制备工艺，硼挥发量可以有效地控制在1.08-4.48％范围内，减少原料损失，提高经济效益。