[发明专利]一种杂盐蓄热材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种杂盐蓄热材料的制备方法，包括如下步骤：（1）筛选陶瓷材料，并确定杂盐与陶瓷材料的添加量；（2）将杂盐进行煅烧去杂质；（3）将所述的步骤（1）中筛选得到的陶瓷材料和所述的步骤（2）中煅烧后的杂盐混合，经过高温预氧化、热压成型使样品充分烧结，冷却至室温后即得。本发明所述的杂盐蓄热材料使杂盐得到了资源化利用，并兼备了固体显热蓄热材料和潜热蓄热两者的长处，又克服了两者的不足，从而使杂盐蓄热材料具备能快速放热、快速蓄热和蓄热密度大的特有性能。

技术领域

本发明属于废盐回收再利用领域，尤其是涉及一种杂盐蓄热材料及其制备方法。

背景技术

化工有机物工业杂盐是目前石油化工、精细化工、医疗化工等生产过程中的固体废物，它是目前产量最大、处理难度最高的一类固体废物。高盐高浓度有机固体废物的排放造成十分严重的环境污染，一方面它本身含有高浓度的盐分，过高的渗透压使生物难于生长；另一方面，它还含有大量有毒的、难降解的溶解性有机物如苯环类化合物和烃类等。

由于碳酸钠的高温挥发、分解，以碳酸钠为相变材料的复合材料在烧结中失重严重，这使得复合材料在使用过程中蓄热介质逐渐减少，从而影响材料的蓄热密度和使用寿命。硫酸钠的高温稳定性优于碳酸钠，但其蓄热能力较碳酸钠稍差。相变材料含量高则蓄热密度大，但材料的机械强度不一定能够得到保证。目前需要寻找更加稳定的耐高温、蓄热容量大的蓄热介质。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种杂盐蓄热材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种杂盐蓄热材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）筛选陶瓷材料，并确定杂盐与陶瓷材料的添加量；

（2）将杂盐进行煅烧去杂质；

（3）将所述的步骤（1）中筛选得到的陶瓷材料和所述的步骤（2）中煅烧后的杂盐混合，经过高温预氧化、热压成型使样品充分烧结，冷却至室温后即得。

进一步，所述的步骤（1）中的确定杂盐与陶瓷材料的添加量的具体方法为：

a）测量杂盐的比热容与熔点，确定杂盐蓄热材料的循环使用温度，然后筛选陶瓷材料；

b）当杂盐的比热容大于等于陶瓷材料的比热容时，杂盐的重量份数10-20份，陶瓷材料的重量份数为40-60份；

c）当杂盐的比热容小于陶瓷材料的比热容时，杂盐的重量份数10-40份，陶瓷材料的重量份数为40-60份。

进一步，所述的步骤a）中的蓄热材料的循环使用温度为200-950℃。

优选的，当杂盐的比热容大于等于陶瓷材料的比热容时，蓄热材料的循环使用温度为200-950℃，当杂盐的比热容小于陶瓷材料的比热容时，蓄热材料的循环使用温度为450-950℃；优选的，所述的步骤a）中的蓄热材料的循环使用温度为杂盐的熔点±100℃。

进一步，所述的步骤c）中的杂盐的重量份数20-40份。

进一步，所述的步骤（1）中的陶瓷材料为磷酸二氢铝、SiC粉、高岭土、钠长石、MgO或α-Al₂O₃中的至少一种。

进一步，所述的步骤（2）中的煅烧步骤的升温速率为5-20℃/min，温度为600-1200℃，时间为4-8小时。

进一步，所述的步骤（3）中的高温预氧化步骤的温度为 800-1200℃，时间为5-20min；所述的步骤（3）中的热压成型步骤的温度为1100-1600℃，成型压力为8-20k N，保压时间是1-5min。

一种杂盐蓄热材料，该蓄热材料包括如下重量份的原料：

杂盐 10-40份，

陶瓷材料 40-60份。