[0001] 本发明属于蓄放热用蜂窝陶瓷技术领域，具体涉及一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷及其制备方法。

[0002] 纸浆废液是一种造纸厂排出的主要液体废弃物，也是我国当前排量较大的工业废水之一。随着环保的要求，大量的纸浆废液不加处理，就会产生恶臭，污染大气，若排入水系会造成河流污染，对人体和生物造成危害。目前，纸浆废液的有效利用率较低，因此，如何有效地利用这些液体废弃物已成为资源合理利用的技术关键。

[0003] 随着钢铁冶金技术的进步，高强度蜂窝陶瓷在钢铁工业的广泛应用，将会提高煤炭等低热质燃料的利用。蜂窝陶瓷为含l2O350-80wt%，以莫来石（3 l2O3·2 SiO2）为主晶相和结合相的新型优质蜂窝陶瓷，具有优良的高温机械性能和化学稳定性能。目前生产蜂窝陶瓷大多是以纤维素为结合剂，但我国这些资源相对短缺而且昂贵，以纤维素为结合剂的莫来石质蜂窝陶瓷成本太高。如何有效替代或减少纤维素的添加量，利用纸浆废液作为结合剂，制备出杂质含量少、耐火度高的蜂窝陶瓷，是一个具有重大经济潜力的课题。

[0004] 本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷及其制备方法；该方法制备的蜂窝陶瓷适合大规模工业生产，而且所制得的蜂窝陶瓷具有较高的强度和导热系数，具有优异的抗热震性能。

[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）泥料捏合：
A）称取工业级钛白粉5-15份，堇青石20-40份，莫来石70～80份， SiO23～5份，蒙脱石5～15份、硝酸铈1～3份、硬脂酸1～3份、乳酸1～3份；混合球磨2-5h，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标；
B）添加28%氨水0.5～1.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至90℃，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状；
C）添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，各为2～3份，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌10-15min；
（2）一次陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐；
（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，过滤挤出成泥砖；
（4）二次陈腐：将步骤（3）制得的泥砖，二次陈腐；
（5）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；
（6）干燥-煅烧：将步骤（5）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，挤出成型，在室温条件下自然干燥3～10h，然后在80～120℃条件下干燥15～24h，最后在1250～1550℃条件下窑炉煅烧保温2～8h，最终得到纸浆废液结合蜂窝陶瓷。

[0006] 由于采用上述技术方案，本发明所采用的结合剂纸浆废液为目前利用价值不大的液体废弃物，通过该技术制备的蜂窝陶瓷适合工业生产，所制备的蜂窝陶瓷杂质少、耐火度高、体积密度0.5～2.3 g/cm3，导热系数达到1.9～2.5w/( m·k)，耐压强度13～45.0MP，能很好地满足工业窑炉要求。

[0007] 因此， 本发明具有节约资源、环境友好等优点，而生产出来的纸浆废液结合蜂窝陶瓷制品亦具有较高的强度和导热系数，具有广泛的社会和经济价值。

[0008] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。

[0009] 实施例1：一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷，包括以下步骤制备：（1）泥料捏合：
A）称取工业级钛白粉5份，堇青石20份，莫来石80份，SiO25份，蒙脱石15份，硝酸铈1份、硬脂酸1份、乳酸1份；混合球磨2h，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标；
B）添加28%氨水0.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至90℃，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状；
C）添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，各为2份，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌10-15min；
（2）一次陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐；
（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，过滤挤出成泥砖；
 （4）二次陈腐：将步骤（3）制得的泥砖，二次陈腐；
（5）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；
（6）干燥-煅烧：将步骤（5）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，挤出成型，在室温条件下自然干燥3h，然后在80℃条件下干燥24h，最后在1250～1550℃条件下窑炉煅烧保温6～8h，最终得到纸浆废液结合蜂窝陶瓷。

[0010] 本实施例所制得的蜂窝陶瓷的体积密度为1.7g/cm3，导热系数为2.3W/(m·K)，耐压强度达到35.1MP，耐火度1850℃。

[0011] 实施例2：一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷，包括以下步骤制备：
（1）泥料捏合：
A）称取工业级钛白粉10份，堇青石30份，莫来石72份，SiO24份，蒙脱石10份，硝酸铈3份、硬脂酸2份、乳酸2份；混合球磨4h，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标；
B）添加28%氨水1.2份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至90℃，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状；
C）添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，各为3份，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌10-15min；
（2）一次陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐；
（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，过滤挤出成泥砖；
（4）二次陈腐：将步骤（3）制得的泥砖，二次陈腐；
（5）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；
（6）干燥-煅烧：将步骤（5）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，挤出成型，在室温条件下自然干燥10h，然后在120℃条件下干燥
18h，最后在1250～1550℃条件下窑炉煅烧保温6～8h，最终得到纸浆废液结合蜂窝陶瓷。

[0012] 本实施例所制得的蜂窝陶瓷的体积密度为1.6g/cm3，导热系数为2.2w/(m·k)，耐压强度达到34.5MP，耐火度1900℃。

[0013] 实施例3：一种纸浆废液结合蜂窝陶瓷，包括以下步骤制备：
（1）泥料捏合：
A）称取工业级钛白粉10份，堇青石30份，莫来石80份，SiO25份，蒙脱石12份，硝酸铈1.5份、硬脂酸3份、乳酸3份；混合球磨5h，再外加上述原料15wt%的纸浆废液，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标；
B）添加28%氨水0.9份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至90℃，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状；
C）添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，各为2份，搅拌10min以上；
（2）一次陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐；
（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，过滤挤出成泥砖；
（4）二次陈腐：将步骤（3）制得的泥砖，二次陈腐；
（5）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；
（6）干燥-煅烧：将步骤（5）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，挤出成型，在室温条件下自然干燥10h，然后在89℃条件下干燥
15h，最后在1250～1550℃条件下窑炉煅烧保温6～8h，最终得到纸浆废液结合蜂窝陶瓷。

[0014] 本实施例所制得的蜂窝陶瓷的体积密度为1.9g/cm3，导热系数为2.5w/(m·k)，耐压强度达到43.8MP，耐火度1890℃。

[0015] 对比例：（1）泥料捏合：
A）称取工业级钛白粉10份，堇青石80份，莫来石50份，SiO25份，硬脂酸3份、乳酸3份；
28%氨水调节泥料pH，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标；
B）添加20%氨水0.5～1.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至95℃以上，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状；
C）边搅拌边依次添加玻璃纤维3～5份，搅拌15min左右；
D）依次添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素及单乙醇胺，各为2～3份，搅拌10min以上；
D）二次添加聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，各为1～3份，搅拌10min以上；
（2）陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐；
（3）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；
（4）干燥-煅烧：将步骤（3）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，挤出成型，在室温条件下自然干燥10h，然后在89℃条件下干燥
15h，最后在1250～1550℃条件下窑炉煅烧保温6～8h，最终得到蜂窝陶瓷。

[0016] 本例所制得的蜂窝陶瓷的体积密度为1.9g/cm3，导热系数为1.8w/(m·k)，耐压强度达到39MP，耐火度1770℃。

[0017] 通过对比，不难发现，纸浆废液的添加没有影响实施例1-3，反而通过工艺的改进，各项指标已经优于对比例。因此，本具体实施方式具有节约资源、环境友好等优点，而生产出来的纸浆废液结合蜂窝陶瓷制品亦具有较高的强度和导热系数，具有广泛的社会和经济价值。