一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用，涉及建筑陶瓷技术领域。其包括如下总原料：锂离子电池、发泡陶瓷主料、发泡剂和减水剂，锂离子电池的重量占总原料重量的1

【技术实现步骤摘要】
一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及建筑陶瓷
，具体而言，涉及一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池是指具有一系列优良性能的绿色电池，问世10多年以来，锂离子电池己被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等民用领域及军用领域。与之伴随的是，大量废旧锂离子电池的产生已经对电子废弃物处理和环境保护提出了严峻的挑战。如何回收废旧锂离子电池从而实现资源化循环利用已成为社会普遍关注的问题。
[0003]目前，废旧锂离子电池回收的重点在于电极材料中有价金属元素的高效回收。许多研究者和企业通常是将废旧锂离子电池放电、拆解后进行机械破碎和筛选分离获得电极活性物质粉料，粉料经酸浸后得到浸出液，再经调酸、过滤、沉锂、洗涤、干燥等工序最终获得碳酸锂产品和相应电极材料的前驱体材料。
[0004]专利CN106654437A提出了一种从含锂电池中回收锂的方法。将废旧锂离子电池经短路放电、拆解、机械破碎、热处理后得到电池材料，将电解液倒入乙醇作溶剂的氢氧化钠溶液中得到混合溶液，将混合溶液与电池材料的浸出液混合后进行减压真空精馏以去除有机溶剂，加入碳酸钠固体后重结晶得到碳酸锂。
[0005]专利CN106848471A提出了一种废旧锂离子电池正极材料的混酸浸出及回收方法。该方法是将钴酸锂正极废料经粉碎干燥后在混合酸内进行还原预浸出，所得预浸出渣经球磨后继续进行一次浸出、二次浸出后获得含钴、锂的浸出液，将浸出液调酸、过滤后进行蒸发浓缩，并加入饱和碳酸钠溶液，经过滤、洗涤、干燥最终得到高纯碳酸锂固体。
[0006]专利CN105742744A提出了一种从废旧锂离子电池回收过程产生的含锂废液中提取锂的方法，该方法将碳酸钠加入含锂废液中进行搅拌反应，经过滤得到粗制碳酸锂和沉锂后液，所得粗制碳酸锂与碳酸锰混合均匀后进行焙烧处理，得到含钠尖晶石型锰酸锂；所得沉锂后液经冷却结晶分离碳酸钠后进行磷酸钠沉锂，最终获得磷酸锂。
[0007]专利CN107546436A提出了一种磷酸铁锂中回收锂的方法，该方法是将磷酸铁锂粉料与过硫酸钠溶液混合后在25～99℃条件下进行反应，反应浆料经固液分离获得富锂溶液，再经加碱、过滤、沉锂、过滤等操作后获得碳酸锂产品。
[0008]然而现有的方法都存在工序复杂，操作繁琐的问题，且工序中大多以含有还原剂的无机酸或有机酸为溶剂，容易引发严重的设备腐蚀和二次污染问题。此外在过滤环节易造成大量的夹带损失，由此导致资源综合回收率不高。因此，寻找一种简单高效地锂离子电池废料再利用途径显得尤为重要。
[0009]由于粗放式的资源开采和利用，导致了大量的资源浪费，资源越来越紧缺。以陶瓷玻璃废渣、工业废料、各类矿山尾料为主要原料制备发泡陶瓷，因含有大量封闭气孔，其表观密度小、吸水率低、导热系数低，可广泛应用于各类建筑内隔墙系统、装配式隔墙系统和建筑物外保温隔热系统，故而国内科研机构和企业也越来越认识到研究和生产发泡陶瓷的
重要性。但是现阶段的发泡陶瓷仅能够满足保温属性和力学要求，而在耐火极限时间方面还没有达到国家标准，这已成为了现今发泡陶瓷发展的主要瓶颈和行业的普遍痛点。
[0010]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用以解决上述技术问题。
[0012]本专利技术提供了一种高耐火极限发泡陶瓷，该发泡陶瓷以废旧锂离子电池为生产原料，利用废旧锂离子电池和含氧化铝的工业废料、矿渣结合，提升了泡孔的泡壁厚度，整体上提升了泡孔的泡壁强度，从而避免了泡孔较薄耐火性能差的问题。不仅实现了锂离子电池的废料利用，还有效改善了发泡陶瓷的耐火极限问题。另外，本专利技术提供的高耐火极限发泡陶瓷没有烧成缺陷，不存在锂辉石或相关的结构。也不会发生锂大幅度降低烧成熔体的粘度的问题。
[0013]本专利技术是这样实现的：
[0014]本专利技术提供了一种高耐火极限发泡陶瓷，其包括如下的总原料：锂离子电池、发泡陶瓷主料、发泡剂和减水剂，锂离子电池的重量占总原料重量的1
‑
3％，发泡剂的重量占总原料重量的0.4
‑
1％，减水剂的重量占总原料重量的0.1
‑
0.5％，发泡陶瓷主料占总原料重量的95.5
‑
98.5％，发泡陶瓷主料选自陶瓷玻璃废渣、工业废料、矿山尾料、助熔剂和高岭土中的至少两种；锂离子电池为废旧锂离子电池。
[0015]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述的废旧锂离子电池具有选自如下至少一种的正极材料：锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂钒氧化物、锂铁氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂钛氧化物、碳酸锂和磷酸铁锂；
[0016]优选地，废旧锂离子电池还包括负极材料和电解液，正极材料为磷酸铁锂和锂镍钴，负极材料为石墨。
[0017]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述的发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：工业废料0
‑
90份，矿山尾料30
‑
90份和助熔剂1
‑
10份；优选地，工业废料选自机械工业切削碎屑，研磨碎屑，废型砂，食品工业的活性炭渣，硅酸盐工业的碎砾，建筑业的砖、瓦、碎砾、混凝土碎块和高炉渣中的至少一种。
[0018]在一种实施方式中，上述工业废料选自抛光渣、高炉渣和废砖屑中的至少一种。
[0019]在一种实施方式中，上述助熔剂选自钾长石、钙长石和钠长石中的至少一种。
[0020]在一种实施方式中，上述发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：抛光渣40份，矿山尾料50份和钾长石10份。
[0021]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述的发泡陶瓷主料包括：陶瓷玻璃废渣、工业废料和高岭土中的至少一种。
[0022]在一种实施方式中，发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：玻璃粉0
‑
40份、石英0
‑
40份、高炉渣10
‑
90份和高岭土0
‑
20份。
[0023]在一种实施方式中，发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：玻璃粉20份、石英20份、高炉渣50份和高岭土10份。
[0024]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述发泡陶瓷主料包括：工业废料、助熔剂和高
岭土中的至少两种。
[0025]在一种实施方式中，发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：废砖屑10
‑
90份、钾长石1
‑
10份、钠长石1
‑
10份、抛光渣10
‑
90份和高岭土0
‑
20份。
[0026]在一种实施方式中，发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：废砖屑20份、钾长石4份、钠长石6份、抛光渣50份和高岭土10份。
[0027]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述发泡剂选自碳化硅、碳酸钙、二氧化锰、石墨和碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐火极限发泡陶瓷，其特征在于，其包括如下的总原料：锂离子电池、发泡陶瓷主料、发泡剂和减水剂，所述锂离子电池的重量占所述总原料重量的1
‑
3％，所述发泡剂的重量占所述总原料重量的0.4
‑
1％，所述减水剂的重量占所述总原料重量的0.1
‑
0.5％，发泡陶瓷主料占所述总原料重量的95.5
‑
98.5％，所述发泡陶瓷主料选自陶瓷玻璃废渣、工业废料、矿山尾料、助熔剂和高岭土中的至少两种；所述锂离子电池为废旧锂离子电池。2.根据权利要求1所述的高耐火极限发泡陶瓷，其特征在于，所述废旧锂离子电池具有选自如下至少一种的正极材料：锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂钒氧化物、锂铁氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂钛氧化物、碳酸锂和磷酸铁锂；优选地，所述废旧锂离子电池还包括负极材料和电解液，所述正极材料为磷酸铁锂和锂镍钴，所述负极材料为石墨。3.根据权利要求1所述的高耐火极限发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：工业废料0
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90份，矿山尾料30
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90份和助熔剂1
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10份；优选地，所述工业废料选自机械工业切削碎屑，研磨碎屑，废型砂，食品工业的活性炭渣，硅酸盐工业的碎砾，建筑业的砖、瓦、碎砾、混凝土碎块和高炉渣中的至少一种；优选地，所述工业废料选自抛光渣、高炉渣和废砖屑中的至少一种；优选地，所述助熔剂选自钾长石、钙长石和钠长石中的至少一种；优选地，所述发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：抛光渣40份，矿山尾料50份和钾长石10份。4.根据权利要求1所述的高耐火极限发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡陶瓷主料包括：陶瓷玻璃废渣、工业废料和高岭土中的至少一种；优选地，所述发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：玻璃粉0
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40份、石英0
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40份、高炉渣10
‑
90份和高岭土0
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20份；优选地，所述发泡陶瓷主料包括如下重量份数计的原料：玻璃粉20份、石英20份、高炉渣50份和高岭土10份。5.根据权利要求1所述的高耐火极限发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡陶瓷主料包括：工业废料、助熔剂和...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴永刚，李媛媛，张国涛，胡飞，赵翀，文圆，杨景琪，聂新超，
申请(专利权)人：佛山市三水金意陶陶瓷有限公司广东金绿能科技有限公司佛山金意绿能新材科技有限公司景德镇金意陶陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：