一种利用高炉渣制备β’-Sialon陶瓷材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用高炉渣制备β’‑Sialon陶瓷材料的方法，将常规高炉渣破碎和球磨成微细粉末，经两次乙酸浸出得到滤渣；将滤渣、氧化铝源、铵盐和碳基还原剂混合、模压成型和干燥得到生坯；将生坯置入高温炉内通高纯氮气进行碳热还原氮化合成反应，得到β’‑Sialon陶瓷坯料，再经破碎和除碳得到β’‑Sialon陶瓷粉体。本发明专利技术通过两次乙酸浸出将高炉渣中Ca、Mg等元素分离出来，降低了制备β’‑Sialon陶瓷材料的焙烧温度，添加铵盐作为促进剂提供氮源增强了碳热还原氮化合成反应，大大提高β’‑Sialon陶瓷材料的合成效果和纯度。该制法也为高炉渣和工业铝粉的高值化、功能化利用提供了重要的应用途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷材料的制备方法，尤其涉及一种利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法。

技术介绍

1、高炉渣是高炉冶炼过程中常见的固体废弃物，含有大量的ca、si、al、mg等元素，其回收利用价值一直以来是国内外相关学者研究的重点。由于高炉渣本身组成和使用特性的局限，其资源化利用率较低，国内外对之主要以堆积方式处理。工业铝粉是铝加工业中的固体危废品，根据《危险化学品目录》的规定，工业铝粉属于易燃固体、自燃固体和遇湿易燃物品，若不及时回收处理不仅造成了资源的浪费，还会威胁人们的生命健康。

2、sialon陶瓷是70年代后迅速发展起来的一类高温结构材料，以其独特的高温综合性能，被用作高品质精细结构陶瓷和先进耐火材料。sialon主要由α’、β’、ο’、x相等组成。sialon是在si3n4中固溶了部分aln、al2o3形成的固溶体，目前国内外多以纯氮化物和氧化物为原料，通过反应烧结法、自蔓延燃烧法、碳热还原氮化合成法等制备sialon陶瓷材料，这几类方法焙烧温度和生产成本较高。

技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种利用高炉渣制备β’-Sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-Sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合物料按质量百分比包括：滤渣60-90％，氧化铝源0-18％，碳基还原剂8-36％，铵盐0-20％。

3.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-Sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铝硅质量比为0.3-07。

4.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-Sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铵盐为碳酸铵、硝酸铵、氯化铵中的至少...

【技术特征摘要】

1.一种利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合物料按质量百分比包括：滤渣60-90％，氧化铝源0-18％，碳基还原剂8-36％，铵盐0-20％。

3.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铝硅质量比为0.3-07。

4.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铵盐为碳酸铵、硝酸铵、氯化铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碳基还原剂为石墨碳粉、焦粉、烟煤、无烟煤、生物碳中的至少一种，碳基还原剂中c含量≥70％。

6.根据权利要求1所述的利用高炉渣制备β’-sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高炉渣按质量百分比包括以下组分：cao 30-50％，sio2 20-40％，al2o3 10-20％，mgo 3-10％。

7.根据权利要求1所述的利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱家用，祁德兴，毛瑞，宋振国，郭秋月，文应江，吕馨悦，居殿春，余水，李铮，陈子瑞，王飞，邵久刚，姚海威，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：