技术领域
[0001] 本
发明属于耐酸搪瓷釉制造领域，特别涉及一种以粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着搪瓷产业及产品结构的调整、市场需求的变化,搪瓷制品在工业领域的应用范围在拓宽。如发电
锅炉中
空气预热器冷、热端
传热元件的搪瓷要求耐酸,其板的厚度在0.5～0.8mm,使用工业耐酸釉由于烧成
温度高,产品
变形大,安装时易掉瓷。
[0003] 许庆华2013年10月
申请了粉煤灰环保吸音板发明
专利(申请号：201310475274.1)，2016年获得授权。张
雪尽2006年2月申请了粉煤灰标砖发明专利(申请号：200610050954.9)，2009年获得授权。陈建于2014年12月申请了粉煤灰砖发明专利(申请号：201410848138.7)。也是关于上由粉煤灰形成的砖和形成这种制品的方法。赵同习等人于2010年12月申请了粉煤灰干混
砂浆(申请号：201010608676.0)，2013年获授权。蒋国平(宜兴市宏伟科技有限公司)于2012年10月申请了粉煤灰复合助磨剂发明专利(申请号：
201210420974.6)，许庆华等人2013年5月申请了粉煤灰阻燃发泡剂发明专利(申请号：
201310198238.5)，2014年12月获得授权。该发明公开了一种粉煤灰阻燃发泡剂，适用于生产阻燃灭火、
轻质板材、轻质墙体和消音降噪产品。刘林2014年10月申请了一种粉煤灰空心砖发明专利(申请号：201410551770.5)。胡成朔等人于2016年8月申请了一种粉煤
灰水泥发明专利。可以看出利用粉煤灰的循环利用是发展趋势，但是目前关于粉煤灰制备搪瓷釉，特别是耐酸搪瓷釉是空缺。
[0004] 目前关于耐酸搪瓷釉的专利也有部分。如张虎2015年7月申请了一种耐酸搪瓷釉浆及使用该釉浆制备搪瓷产品的方法发明专利(申请号：201510385499.7)。刘广阳2009年10月申请了考登
钢搪瓷底釉及考登钢搪瓷底釉釉浆发明专利(申请号：200910073081.7)，
2012年获得授权。王如松于2013年5月申请了一种用于搪瓷的耐酸
碱铸铁锑面釉(申请号：
201310166328.6)，2015年获得授权。钱蕙春2007年9月申请了一种用于耐酸
铸铁卫生洁具的搪瓷釉(申请号：200710038484.9)，2010年获得授权。这些方面都是从耐酸搪瓷釉的原料等方面进行改进，但是不涉及粉煤灰。
发明内容
[0005] 为了克服上述不足，本发明提供一种以粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉及其制备方法，该发明将
发电厂粉煤灰和添加剂按搪瓷釉的配方配比，高温熔制后水淬，加入一定配比的黏土、
膨润土、
硼砂、表面改性剂和水
研磨，制得耐酸搪瓷釉浆料涂覆在金属管上制备在高温下烧成制备耐酸搪瓷制品。利用发电厂粉煤灰中含有较高的耐酸性
氧化
铝及
氧化钙，因此结合
石英砂等原料，配置耐酸搪瓷釉，生产用于发电厂用空气预热器等方面，实现整个产业链的节能环保，具有非常好的经济效益。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种以发电厂粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉，由如下重量百分数的原料组成：5-35％粉煤灰、45-65％SiO2、0-3％Al2O3、2-6％B2O3、0-2％MgO、0-4％CaO、6-16％Na2O、0-5％K2O、0-2％TiO2、0.5-1.5％Co2O3、0.5-1.5％NiO、余为添加剂。
[0008] 优选的，由如下重量百分数的原料组成：5-20％粉煤灰、45-55％SiO2、0-1.5％Al2O3、2-4％B2O3、0-1％MgO、0-2％CaO、6-11％Na2O、0-2.5％K2O、0-1％TiO2、0.5-1.0％Co2O3、0.5-1.0％NiO、余为添加剂。
[0009] 优选的，由如下重量百分数的原料组成：20-35％粉煤灰、55-65％SiO2、1.5-3％Al2O3、4-6％B2O3、1-2％MgO、2-4％CaO、11-16％Na2O、2.5-5％K2O、1-2％TiO2、1.0-1.5％Co2O3、1.0-1.5％NiO、余为添加剂。
[0010] 优选的，所述添加剂为氧化锆，或含锆的盐类。
[0011] 优选的，所述粉煤灰为各种发电厂用粉煤灰，所述发电厂为粉煤发电厂、煤泥发电厂、
生物质发电厂中的至少一种。
[0012] 本发明还提供了一种以发电厂粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉的制备方法，包括：
[0013] 第一工序，称取原料、研磨、混匀，得混合料；
[0014] 第二工序，将混合料在1400-1480℃下，熔制3-4h，得无
缺陷的高温玻璃液，再进行水淬处理，得搪玻璃釉熟料；
[0015] 第三工序，将上述搪玻璃釉熟料，清洗、挑选、
去污后，加入的黏土、膨润土、硼砂及表面改性剂，研磨，即得耐酸搪瓷釉。
[0016] 优选的，所述表面改性剂为多聚
磷酸钠、木质素磺酸钠、
硝酸钠中的至少一种。
[0017] 优选的，所述的第三工序中，所述黏土、膨润土、硼砂及表面改性剂的加入量分别为搪玻璃釉熟料重量的0～5％、0～5％、0～5％、0～1％。
[0018] 优选的，所述耐酸搪瓷釉的粒径为5～100微米。
[0019] 本发明还提供了任一项上述的耐酸搪瓷釉在生产发电厂用空气预热器或热端传热元件中的应用。
[0020] 本发明的有益效果
[0021] (1)本发明以发电厂粉煤灰为原料制备的耐酸搪瓷釉，与常规的耐酸搪瓷釉进行各项性能对比，结果发现其耐酸性能良好，高于相对的行业标准。
[0022] (2)本发明开发出的粉煤灰耐酸搪瓷釉具有非常大的经济效益、环境效益和社会效益。
[0023] (3)本发明制备方法简单、检测效率高、实用性强，易于推广。
附图说明
[0024] 构成本申请的一部分的
说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性
实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0025] 图1为耐酸搪瓷釉粉料的SEM；
[0026] 图2为耐酸搪瓷釉粉料的粒径分布图。
具体实施方式
[0027] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028] 一种以发电厂粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉，其原料组分包括：按整体搪瓷釉的
质量百分比，5-35％粉煤灰、45-65％SiO2、0-3％Al2O3、2-6％B2O3、0-2％MgO、0-4％CaO、6-16％Na2O、0-5％K2O、0-2％TiO2、0.5-1.5％Co2O3、0.5-1.5％NiO、0-1％添加剂。
[0029] 所述添加剂为氧化锆或含锆的盐类。
[0030] 本发明的一种以粉煤灰为原料的耐酸搪瓷釉及其制备方法，包括：
[0031] (1)称取原料后进行研磨、混匀，得到混合料，然后将混合料加到
坩埚中，并置于
熔化炉中；
[0032] (2)在1400-1480℃温度下，熔制3-4h，得到无缺陷的高温玻璃液，然后进行水淬处理；
[0033] (3)将水淬处理的搪玻璃釉熟料，经清洗、挑选、去污后，加入0～5％的黏土，0～5％膨润土，0～5％的硼砂及0～1％表面改性剂，利用
粉碎设备干磨或湿磨到粒径5～100微米左右，即为耐酸搪瓷釉。
[0034] 所述步骤(3)中表面改性剂为多聚磷酸钠、木质素磺酸钠、硝酸钠中的一种或多种。
[0035] 实施例1
[0036] 某煤泥发电厂粉煤灰组分的质量分数为45.30％SiO2，0.76％Na2O，1.46％K2O，11.48％CaO，27.95％Al2O3，1.27％MgO，1.51％TiO2，6.99％Fe2O3，3.32％C，根据实际需要，添加20％的该粉煤灰配制成耐酸搪瓷釉，具体配比如下：
[0037] (1)原料称重为：SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO的质量百分含量分别为55.00％、14.50％、3.00％、1.00％、1.00％、1.50％、2.00％、1.50％、0.50％。煤泥发电厂粉煤灰的质量百分含量为20％。
[0038] (2)按上述配方，将各种原料按配比称量，原料中的SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO等，分别以石英砂、纯碱、硼砂或硼酸，
钛白粉、NiO、CoO、BaCO3、方解石或白
云石等引入，以上引入物的纯度均为工业纯以上即可。
[0039] (3)称取原料后进行研磨、混匀，得到混合料，然后将混合料加到坩埚中，并置于熔化炉中；
[0040] (4)在1460℃温度下，熔制4h，得到无缺陷的高温玻璃液，然后进行水淬处理；
[0041] (5)将水淬处理的搪玻璃釉熟料，经清洗、挑选、去污后，加入2％的黏土，3％膨润土，0.3％的硼砂及0.5％的多聚磷酸钠，利用粉碎设备干磨或湿磨到平均粒径为18微米左右，即为耐酸搪瓷釉。
[0042] 根据ISO28706-2/GB/T 7989-2013中的标准，在30％质量分数的浓
硫酸中的失重率仅为6.3克/平方米，高于行业标准中NB/T 47049-2016管式空气预热器制造技术条件中对空气预热器的耐酸性的不高于10克/平方米的要求。
[0043] 实施例2
[0044] 某煤泥发电厂粉煤灰组分的质量分数为45.30％SiO2，0.76％Na2O，1.46％K2O，11.48％CaO，27.95％Al2O3，1.27％MgO，1.51％TiO2，6.99％Fe2O3，3.32％C，根据实际需要，添加10％的该粉煤灰配制成耐酸搪瓷釉，具体配比如下：
[0045] (1)原料称重为：SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO的质量百分含量分别为63.00％、12.50％、4.00％、1.00％、1.20％、1.80％、3.00％、2.50％、1.00％。煤泥发电厂粉煤灰的质量百分含量为10％。
[0046] (2)按上述配方，将各种原料按配比称量，原料中的SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO等，分别以石英砂、纯碱、硼砂或硼酸，钛白粉、NiO、CoO、BaCO3、方解石或白云石等引入，以上引入物的纯度均为工业纯以上即可。
[0047] (3)称取原料后进行研磨、混匀，得到混合料，然后将混合料加到坩埚中，并置于熔化炉中；
[0048] (4)在1460℃温度下，熔制4h，得到无缺陷的高温玻璃液，然后进行水淬处理；
[0049] (5)将水淬处理的搪玻璃釉熟料，经清洗、挑选、去污后，加入4％的黏土，0.5％膨润土，0.4％的硼砂及0.3％的多聚磷酸钠，利用粉碎设备干磨或湿磨到平均粒径为25微米左右，即为耐酸搪瓷釉。
[0050] 根据ISO28706-2/GB/T 7989-2013中的标准，在30％质量分数的浓硫酸中的失重率仅为8.2克/平方米，高于行业标准中NB/T 47049-2016管式空气预热器制造技术条件中对空气预热器的耐酸性的不高于10克/平方米的要求。
[0051] 实施例3
[0052] 某生物质发电厂粉煤灰组分的质量分数为39.04％SiO2，15.70％Al2O3，5.51％Fe2O3，17.65％CaO，2.62％MgO，2.73％Na2O，7.2％K2O，1.07％TiO2，3.43％C，根据实际需要，添加30％的该粉煤灰配制成耐酸搪瓷釉，具体配比如下：
[0053] (1)原料称重为：SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO的质量百分含量分别为52.00％、9.50％、2.50％、1.00％、1.00％、1.50％、2.00％、0.30％、0.20％。煤泥发电厂粉煤灰的质量百分含量为30％。
[0054] (2)按上述配方，将各种原料按配比称量，原料中的SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO等，分别以石英砂、纯碱、硼砂或硼酸，钛白粉、NiO、CoO、BaCO3、方解石或白云石等引入，以上引入物的纯度均为工业纯以上即可。
[0055] (3)称取原料后进行研磨、混匀，得到混合料，然后将混合料加到坩埚中，并置于熔化炉中；
[0056] (4)在1460℃温度下，熔制4h，得到无缺陷的高温玻璃液，然后进行水淬处理；
[0057] (5)将水淬处理的搪玻璃釉熟料，经清洗、挑选、去污后，加入1％的黏土，4％膨润土，0.2％的硼砂及0.6％的多聚磷酸钠，利用粉碎设备干磨或湿磨到平均粒径为28微米左右，即为耐酸搪瓷釉。
[0058] 根据ISO28706-2/GB/T 7989-2013中的标准，在30％质量分数的浓硫酸中的失重率仅为9.2克/平方米，高于行业标准中NB/T 47049-2016管式空气预热器制造技术条件中对空气预热器的耐酸性的不高于10克/平方米的要求。
[0059] 实施例4
[0060] 某生物质发电厂粉煤灰组分的质量分数为39.04％SiO2，15.70％Al2O3，5.51％Fe2O3，17.65％CaO，2.62％MgO，2.73％Na2O，7.2％K2O，1.07％TiO2，3.43％C，根据实际需要，添加15％的该粉煤灰配制成耐酸搪瓷釉，具体配比如下：
[0061] (1)原料称重为：SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO的质量百分含量分别为61.00％、12.50％、3.00％、2.00％、1.20％、1.80％、2.00％、0.50％、1.00％。煤泥发电厂粉煤灰的质量百分含量为15％。
[0062] (2)按上述配方，将各种原料按配比称量，原料中的SiO2、Na2O、B2O3、TiO2、NiO、CoO、BaO、CaO、MgO等，分别以石英砂、纯碱、硼砂或硼酸，钛白粉、NiO、CoO、BaCO3、方解石或白云石等引入，以上引入物的纯度均为工业纯以上即可。
[0063] (3)称取原料后进行研磨、混匀，得到混合料，然后将混合料加到坩埚中，并置于熔化炉中；
[0064] (4)在1440℃温度下，熔制3.5h，得到无缺陷的高温玻璃液，然后进行水淬处理；
[0065] (5)将水淬处理的搪玻璃釉熟料，经清洗、挑选、去污后，加入2％的黏土，3％膨润土，0.3％的硼砂及0.4％的多聚磷酸钠，利用粉碎设备干磨或湿磨到平均粒径为15微米左右，即为耐酸搪瓷釉。
[0066] 根据ISO28706-2/GB/T 7989-2013中的标准，在30％质量分数的浓硫酸中的失重率仅为8.9克/平方米，高于行业标准中NB/T 47049-2016管式空气预热器制造技术条件中对空气预热器的耐酸性的不高于10克/平方米的要求。
[0067] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
