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条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用

阅读:38发布:2022-12-16

专利汇可以提供条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用属于物理法防垢除垢技术领域。它由不锈 钢 单丝编制的网袋及内部的海鸥福石构成,利用对天然 矿石 、单晶和多晶材料进行高温等离子表面凸凹强化和加固、 水 中工作电气石的正、负 电极 间之绝缘度的提升和改性、多孔天然矿石富集强化、改性、优化处理,改善了其颗粒构造、外貌形态,增大了 比表面积 ,获得最佳的高、低 介电常数 组分比,增强 吸附 和 解吸 能 力 ,提高 远红外线 辐射 率、 超 声波 空化 强度、压电与热释电强度,提升负离子发生量,强化了 氧 化和还原的活性,改善吸附与溶出能力,提升防垢活化能力,确保水质弱 碱 性或中性,延长防垢持续性。它可用于各种对水加热、换热及水冷却的器具与设备中。,下面是条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用专利的具体信息内容。

1.一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,它包括三項关键技术:条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的设计、条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的制备工艺和条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的应用方法,其特征是:
条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)是由直径0.10mm~0.30mm的316L型不锈单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)、装填在其内部的防垢除垢剂的组分——海鸥福石(4)颗粒以及点焊焊接的封口(3)构成;
所述的不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)采用底端无开口,而上端渐进收口的开口型结构形式;条形或球形多孔金属网袋(1)是利用¢0.10mm~0.30mm的316L型不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的,条形或球形多孔金属网袋(1)的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成;虽然其上端采取渐进收缩方式编制,可是仍然必须保留开口(3),以便从开口(3)装入海鸥福石(4)颗粒;条形或球形多孔金属网袋(1)之网孔(2)的直径为¢
2.5mm~3mm,条形多孔金属网袋1的长度可以为1m~数100m之圆柱形或扁方柱形,它的横断面直径通常为¢10~¢45mm的圆形或横断面为10mm x 35mm的长方形;而球形多孔金属网袋的直径应小于或等于¢35mm;
所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺是:
从开口(3)装入的是直径尺寸>¢3.5的海鸥福石(4)颗粒;海鸥福石(4)颗粒是利用物理法——高压浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化的天然矿石、单晶体和多晶体组分,即采用经过改性和处理的天然矿石、单晶体和多晶体组分,例如:改性电气石、改性麦饭石、改性斜发沸石;
首先对海鸥福石(4)颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩闪石、贵阳石、电单晶体铌酸鋰、酸钡多晶体和316L不锈钢丝应该分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干的预处理;此外,根据海鸥福石4颗粒组分的不同类别,分别采取相应的特殊处理工艺:
对于非多孔天然矿石、单晶体和多晶体组分必须采用高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理工艺以及利用高温等离子体加热法提升其组分的远红外辐射率之处理工艺;
而对于多孔天然矿石必须使用组分富集、强化、改性、优化处理工艺;其中,对于多孔天然矿石的斜发沸石必须进行特殊的改性处理工艺;对于电气石必须进行的二次处理工艺:
A)浓缩处理——把贫矿石变为富矿石;B)增加电气石正负电极之间的绝缘度,尤其要提升电气石在水中工作时绝缘度的处理工艺;
所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)能够应用在电水壶、电开水炉、电热水器太阳能热水器的集热管、立式锅炉的省器、蒸发器、过热器、下降管饱和蒸汽管的水冷管内或饱和蒸汽管汽包内;
条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的应用方法是:
利用叠层法把条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)安设在加热或致冷设备的热交换器内,或者采用焊接法或悬挂在点焊柱的固定法以每隔300mm的距离一点把条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的金属网袋(1)固定在热交换器内壁或水冷管、弯头或过热器管内的侧壁上;海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的加工长度取决于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管、汽水分离器、换热器、过热器管的有效使用长度,通常为1m~数100m;条形海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的横截面积应该等于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管或弯头之横截面积的15%~20%,其直径通常为¢10~¢45mm;
条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)在水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器中应用的优选结构是把球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)装配在四孔卡架(5)中,构成了球形海鸥福石活化防垢矿化制剂装配体(6),然后再把该装配体(6)置于所述电水壶之类装置的底部;
所述的海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的天然矿石、单晶体和多晶体组分是:改性电气石、泗滨浮石、改性斜发沸石、石墨硅石、改性麦饭石、金红石矿石、玄武岩、锗矿石、蛇纹石、贵阳石、角闪石、黑色天照石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成;按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为10~30%、泗滨浮石为2~10%、改性麦饭石为2~
30%、金红石矿石为2~10%、改性斜发沸石为0.3~8%、石墨硅石为1~15%、锗矿石为1~
10%、玄武岩为1~10%、黑色天照石为1~15%。蛇纹石1~10%、角闪石1~15%、贵阳石1~15%、多晶体钛酸钡2~15%、铁电单晶体铌酸鋰1~18%。
2.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
对海鸥福石(4)颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体、316L不锈钢丝分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干的预处理;其工艺步骤如下:
步骤一、在压为1.0~1.8MPa,温度为20~40℃,时间为8h条件下进行高压水浸泡、搅拌、清洗,
步骤二、在压力为90~110kPa,温度为80~120℃,时间为12h条件下进行烘干,步骤三、经步骤一、步骤二预处理后,再分别对非多孔组分、电气石、多孔天然矿石进行高温等离子体加热以及提升远红外辐射率处理、介质射频溅射处理、多孔天然矿石(例如麦饭石)的富集、强化、改性、优化处理。
3.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
对非多孔组分的石墨硅石、蛇纹石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石组分进行高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理以及提升其远红外辐射率处理的步骤如下:
步骤一、把待处理组分颗粒平铺在机械转盘内,
步骤二、用1.0~2kw输出功率的高温等离子束枪和冷气枪对平铺在机械转盘内的颗粒表面分别照射,它们的束宽皆为0.4~0.6cm,高温等离子束与冷气枪束之间的间距为500~
950mm,其移动速度为250~720cm/min,转盘的转动速度为20~500转/min,步骤三、采用高温等离子束枪与冷气枪的同步往复扫描方式处理,
步骤四、利用热释电红外传感器和高温等离子束发生器的配合检测和控制颗粒表面温度保持在550°±15℃范围内,并同时利用高分辨视频监测器监测颗粒表面形貌状态,步骤四、达到所定的规范要求后,再使被处理组分颗粒之温度在空气中降到室温。
4.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
电气石的浓缩处理——把贫矿石变为富矿石的处理方法之步骤如下:
步骤一、在电气石颗粒表面涂覆一层由硅酸-酸-鋁-锌-玻璃粉沫与乙醇构成的糊状混合物,
步骤二、把它们平铺在转盘上,转盘的转动速度为20~500转/min,
步骤三、当糊状混合物中乙醇在室温下挥发1h后,用1.0~2kw输出功率的高温等离子束枪照射电气石颗粒的表面,
步骤四、用红外线测温仪监测电气石颗粒与硅酸-硼酸-鋁-锌-钾玻璃粉沫的表面温度,并调整高温等离子束枪输出功率,使其温度不超过700℃,
步骤五、30min后,停止高温等离子体照射,使其逐步降到室温。
5.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
增加电气石正负电极之间的绝缘度,特别是提升在水中工作时绝缘度的方法如下:
采用高温等离子吹附法或射频溅射法给电气石矿石颗粒表面喷涂或溅射一层软化熔化点为850℃以下的硅酸盐玻璃或钠玻璃层,其厚度约为0.5~5μm,优选的方案是喷涂或溅射无铝硅玻璃或采用双层玻璃绝缘层法;
所述的无碱铝硅玻璃由RO-Al203-SiO2组成,其中RO代表化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锌等二价金属氧化物;
所述的双层玻璃绝缘层法或称作二次玻璃隔离外套法如下:首先在电气石颗粒表面喷涂或溅射一层软化点为850℃以下的无碱铝硅玻璃,其厚度不大于2μm,然后再溅射一层软化点低——650℃以下的钠钙玻璃绝缘层,其厚度约为0.5~2μm。
6.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
对于多孔天然矿石,例如麦饭石,它的富集、强化、改性、优化处理方法如下:
步骤一、把麦饭石与0.5~5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾的碱溶液混合,所述的碱溶液(体积单位是mL)与麦饭石(重量单位是g)的比例是5;1~20;1;
或者把麦饭石与水凝胶混合;水凝胶的制备方法如下:硅溶胶、水玻璃或有机硅化物,按照给定的比例与所述的碱溶液混合,则可以制成水凝胶;
所述的水凝胶是由硅溶胶、水玻璃(或有机硅化物)与碱溶液构成,水凝胶的三种组分——硅溶胶、水玻璃(或有机硅化物)与碱溶液的摩尔比如下:
二氧化硅∶三氧化二铝∶氧化钠∶水=(3~1)∶1∶(2~7)∶(300~120);
制备水凝胶工艺条件:温度为50~80℃,反应时间为8~24h;
步骤二、在80~95℃下结晶化,结晶化时间为12~24h;结晶化后,依次采用分离、洗涤和烘干工序,从而获得了初步改性、优化处理的麦饭石颗粒,
步骤三、把已经初步改性、优化处理的麦饭石颗粒放在弗炉或其它加热装置中加热至450~600℃,保温4h,再自然降温至室温,
步骤四、把降温至室温的初步改性、优化处理的麦饭石颗粒再平铺在转盘中,利用1.0~2kw输出功率的高温等离子体束枪,照射麦饭石颗粒表面,其移动速度为250~720cm/min,束宽为0.4~0.6cm,转盘的转动速度为20~500转/min,
步骤五、自然降温至室温,3h后,则获得经富集、强化、改性、优化处理的麦饭石,成为改性的麦饭石。
7.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,其特征是:
斜发沸石的特殊改性处理方法的具体步骤为:
步骤一、把斜发沸石颗粒用3.5~5mm网孔筛子过筛,
步骤二、在浓度为20%的盐酸中煮沸3h,
步骤三、在300℃的温度下干燥8h,
步骤四、利用1.0~2kw输出功率的高温等离子体束枪,照射斜发沸石颗粒的表面,其移动速度为250~720cm/min,束宽为0.4~0.6cm,转盘的转动速度为20~500转/min,步骤五、在空气中自然降温至室温。

说明书全文

条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用

一、发明领域

[0001] 本发明涉及一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(以下简称为防垢制剂)及其制备与应用,特别涉及一种利用海鸥福石制备的适宜高温高压以及流动水设备使用的条袋与球袋型活化矿化防垢制剂及其制备与应用。海鸥福石是对天然矿石、单晶和多晶体材料进行高温等离子、介质射频溅射、热处理制备的材料,即利用物理法对天然矿石、单晶体和多晶体材料进行表面修整以及对其内部结构和特性进行改性、优化和强化处理制备的活化矿化防垢制剂。换言之,以物理方法对天然矿石、单晶和多晶体材料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩闪石、贵阳石、多晶体酸钡、电单晶体铌酸鋰、316L不锈丝等分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化,从而改善了颗粒表面的外貌形态,增大了它们的比表面积,以便获得最优化的高、低介电常数组分比,实现最佳摩擦效率,增强活性、增强吸附解吸,提高远红外线辐射率、声波空化效应强度、压电与热释电效应强度,提升防垢活化能力,改善吸附与溶出能力,提升负离子发生量,强化化和还原反应活性,增强杀灭多种细菌能力,确保水质无菌无毒、弱性或中性延长防垢制剂的持续性,并且保存了对人体有益的多种矿物质及微量元素和偏硅酸。特别值得强调的,它能够提升了清除来自地下水(饮用水或工业用水)中的放射性离子能力,对于137Cs和90Sr有较好的降低能力,颇有创新性。本发明属于高温、高压水设备及流动水设备防垢除垢制剂技术领域。
[0002] 二、发明背景
[0003] 众所共知,无论是工业用装置——锅炉水加热系统或冷却用水系统,还是民用水装置——开水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器太阳能热水器等等使用一段时间之后,由于水中溶解的盐类被浓缩,将导致与水接触传热面或管路内部,例如锅炉内壁、出水管内壁或者壶底、热水管侧壁上由于沉积了来自水中难溶解的盐类而成为水垢。水垢的种类较多,其中最主要的有三类:1、系水垢,例如:酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙、磷酸钙等的钙系水垢;2、硅系水垢,例如:硅石、硅酸钙、硅酸镁等;3、铁系水垢,例如:三氧化二铁。水垢的危害很大,例如锅炉水垢的危害如下:
[0004] 浪费燃料
[0005] 水垢使受热面的传热性能变差,其导热系数比金属小十倍到百倍,燃料燃烧所放的热量不能及时传递到锅水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度过高,排烟若损失增加,锅炉热效率降低.为保持锅炉额定参数,就必须多投加燃料。据报道,1毫米的水垢大约多浪费一成燃料。因此每年浪费的燃料及电力,能够以数千万万吨计、数千万万度计。
[0006] 2、受热面损坏
[0007] 结水垢的锅炉,由于传热性能变差,燃料燃烧的热量不能迅速地传递给锅水,致使炉膛和烟气的温度升高。因此,受热面两侧的温差增大,金属璧温升高,强度降低,在锅内压力作用下,易发生鼓包,甚至爆破危险。
[0008] 3、降低锅炉的输出功率
[0009] 锅炉结垢后,由于传热性能变差,要达到额定蒸发量,就需要消耗更多的燃料,但随着结垢厚度增加,炉膛容积是一定的,燃料消耗受到限制。因此,锅炉输出功率就会降低。
[0010] 4、腐蚀
[0011] 金属容易被腐蚀破坏。因为水中含有氧气,所以酸性和碱性物质都将腐蚀锅炉的金属表面,使锅炉壁减薄、凹陷,甚至穿孔。尤其是热水锅炉,循环水量大,腐蚀更为严重。其次将产生水垢下面的金属腐蚀:含有高价铁的水垢,容易引起与其接触的金属腐蚀,而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环,它会迅速导致锅炉部件损坏.尤其是燃油锅炉金属腐蚀产物的危害更大。
[0012] 5、汽与水共腾
[0013] 当炉水中含有较多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时,或锅水中的有机物和碱作用发生皂化反应时,在锅水沸腾蒸发过程中,液面就产生泡沫,形成汽水共腾现象。
[0014] 6、破坏了水的循环
[0015] 锅炉分自然循环和强制循环,各种锅炉水的循环量是平衡一定的,无论是上升管还是下降管,都必须有足够的截断面积。当炉管内壁结水垢后,就直接导致管内截面积减少,水汽阻力增大,破坏锅炉的正常水循环使得受热金属壁温度升高.当管路被水垢堵死时,水循环停止,局部炉管因管温升高而产生局部汽化发生过烧或爆管事故。据报道, 2015年11月江苏常州市一台燃蒸汽锅炉(型号:DZL2-1.0-AII) 发生锅壳严重结水垢、水冷壁管爆管渗漏事故。现场检查发现锅壳、水管内壁、烟管外侧结水垢2~3mm,覆盖率≥50%,进水管内壁结水垢1-2mm,覆盖率≥80%。锅壳底部和前后管板严重结水垢,最厚处约为5~6mm,底部堆积泥渣、水垢200mm以上。锅炉右侧炉边的一根水管迎火面有一纵向35mm,宽
30mm、高10mm的鼓包,鼓包的顶点纵向裂开长50mm,宽约3mm的涨裂口。该管内结水垢严重超标,局部达3~5mm,造成该水管涨粗并爆管。
[0016] 现在已商品化的防垢制剂几乎皆是采用化学法工作的,并且目前仅有钙系化学防垢剂,而硅系防垢剂还没有问世。它们的工作原理与本发明的物理法工作机制完全不同。关于利用天然矿石、单晶体和多晶体的改性、优化、强化处理制备的防垢制剂以及它们在高温高压水设备以及流动水循环设备中应用的方案目前在国内、外还没有见到报道。
[0017] 三、发明目的
[0018] 本发明的目的是开发一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,特别涉及一种采用海鸥福石的适宜高温高压水以及流动水设备使用的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用。本发明的目的是通过下述技术方案和步骤实现的:
[0019] 一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用,它包括三項关键技术:条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的设计、条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺和条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的应用方法,其特征是:
[0020] 条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10是由直径0.10mm~ 0.30mm的316L型不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋1、装填在其内部的防垢除垢剂的组分——海鸥福石4颗粒以及点焊焊接的封口3构成;
[0021] 如图1所示,所述的不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋1采用底端无开口,而上端渐进收口的开口型结构形式;条形或球形多孔金属网袋1是利用0.10mm~0.30mm的316L不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的,条形或球形多孔金属网袋1的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成;虽然其上端采取渐进收缩方式编制,可是仍然必须保留开口3,以便从开口3装入海鸥福石4颗粒;条形或球形多孔金属网袋1之网孔2的直径为2.5mm~
3mm,条形多孔金属网袋1 的长度可以为1m~数100m之圆柱形或扁方柱形,它的横断面直径通常为¢10~¢45mm的圆形或横断面为10mmx35mm的长方形;而球形多孔金属网袋的直径应小于或等于¢35mm;
[0022] 所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺是:
[0023] 从开口3装入的是直径尺寸>¢3.5的海鸥福石4颗粒;海鸥福石4 颗粒是利用物理法——高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化的天然矿石、单晶体和多晶体组分,即采用经过改性和处理的天然矿石、单晶体和多晶体组分,例如:改性电气石、改性麦饭石、改性斜发沸石。
[0024] 首先对海鸥福石4颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体和316L不锈钢丝分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干等的预处理;
[0025] 此外,根据海鸥福石4颗粒组分的不同类别,分别采取相应的特殊处理工艺:
[0026] 对于非多孔天然矿石、单晶体和多晶体组分必须采用高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理工艺以及利用高温等离子体加热法提升组分的远红外辐射率之处理工艺;而对于多孔天然矿石必须利用组分富集强化、改性、优化处理工艺;其中,对于多孔天然矿石的斜发沸石必须进行特殊的改性处理工艺;
[0027] 对于电气石矿石颗粒必须对必须进行二次处理:1)浓缩处理——把电气石贫矿石变为电气石的富矿石;2)增加电气石正负电极之间的绝缘度,尤其要提升电气石在水中工作时绝缘度的处理工艺。
[0028] 所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10能够应用在太阳能热水器的集热管、立式锅炉的省煤器、蒸发器过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管内或饱和蒸汽管汽包内;
[0029] 它的应用方法如下所述:
[0030] 利用叠层法把条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂10安设在加热或致冷设备的热交换器内,或者采用焊接法或悬挂在点焊柱的固定法以每隔300mm的距离点把条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂10的金属网袋1固定在热交换器内壁或水冷管、弯头或过热器管内的侧壁上;海鸥福石活化防垢矿化制剂10的加工长度取决于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管、汽水分离器、换热器、过热器管的有效使用长度,通常为1m~数100m;条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂10的直径通常为¢10~¢45mm;条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂10的横截面积应该等于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管或弯头之横截面积的15%~20%;
[0031] 在图2中,球形海鸥福石活化防垢矿化制剂10在水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器中应用的优选结构是把球形海鸥福石活化防垢矿化制剂10装配在四孔卡架5中,构成了球形海鸥福石活化防垢矿化制剂装配体6,然后再把该装配体6置于所述电水壶之类装置的底部;
[0032] 所述的海鸥福石活化防垢矿化制剂10的天然矿石、单晶体和多晶体组分是:改性电气石、泗滨浮石、改性斜发沸石、石墨硅石、改性麦饭石、金红石矿石、玄武岩、锗矿石、蛇纹石、贵阳石、角闪石、黑色天照石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成;按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为10~30%、泗滨浮石为2~ 10%、改性麦饭石为2~30%、金红石矿石为2~10%、改性斜发沸石为 0.3~8%、石墨硅石为1~15%、锗矿石为1~10%、玄武岩为1~10%、黑色天照石为1~15%。蛇纹石1~10%、角闪石1~15%、贵阳石1~ 15%、多晶体钛酸钡2~15%、铁电单晶体铌酸鋰1~18%。
[0033] 如图3、图4和图5所示,条形或球形海鸥福石活化防垢矿化制剂10 能够应用在太阳能热水器的集热管、立式锅炉、省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管内或饱和蒸汽管汽包内。
[0034] 在图3中,条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10的长度应等于太阳能热水器之集热管8长度的60%。条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10的直径为¢10~¢45mm。用于太阳能热水器之集热器7的条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10直径为¢15mm。在图4中,9是立式锅炉,10是条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂。图5是应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管内的水冷管中条形型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。其中,图5(A)是应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管内的水冷管中条形型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。在该图中,12 是省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管。10是条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂。图5(B)是应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的汽包内的条形型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。在该图中,15是汽包。
[0035] 条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10的工作机制如下:
[0036] 由于水的流动,在经改性优化强化处理的海鸥福石4颗粒之间出现了较强的摩擦和冲撞,在海鸥福石4各个颗粒表面之间将发生下述效应:
[0037] 摩擦起电效应
[0038] 在海鸥福石4各个颗粒表面之间的摩擦起电效应是由于水流动的摩擦和冲击发生的。根据静电学和电动力学的知识可知,摩擦起电产生的电荷量与施电体、受电体二者的介电常数之差成正比,介电常数大者带正电,而介电常数小者带负电。因此,本发明海鸥福石4颗粒采用介电常数差最大的天然矿石、人工单晶体和多晶体颗粒的混合,它们的介电常数从3.8~8(例如天然矿石的石墨硅石为3.6,堇青石为 8.5、皂石为6.0、蛇纹石为为8.0、麦饭石为8.0)至1500(例如钛酸钡多晶体颗粒为1500,铁电单晶体铌酸鋰为700、金红石矿石为 100),它们的介电常数之差高达3个数量级。
[0039] 本发明不仅利用水流动的冲击和摩擦、海鸥福石4相邻颗粒之间的介电常数之差,而且还利用海鸥福石4中单晶体的各向异性特性,使水流动的摩擦和冲击方向与单晶体的晶轴轴向关系强化摩擦起电效果,例如把铁电单晶体的铌酸鋰加工成圆柱形,其晶轴Y向与圆柱体的轴向重合,并使水流方向与铁电单晶体的铌酸鋰圆柱体的轴向垂直,尽可能平行于Z轴向。
[0040] 简言之,综合地利用颗粒高介电常数差、铁电单晶体的各向异性和水流动方向之三个因子能够大幅度地提高摩擦起电的静电场强。显然,仅该摩擦起电产生的电荷量对流动水的电解效应贡献已经很大。
[0041] 2、压电效应产生电荷
[0042] 根据压电学的知识可知,当压电晶体,例如被极化的钛酸钡(压电晶体)或被极化的铁电单晶体(铌酸鋰)受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力撤去后,晶体又恢复到不带电的状态;当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。管道中流水的冲击和摩擦将在某些天然矿石、人工单晶体和多晶体颗粒表面产生大量的电荷。
[0043] 电气石的压电特性在天然矿石中属于佼佼者。
[0044] 3、热释电效应产生电荷
[0045] 由于温度的变化,热释电晶体(铁电单晶体铌酸鋰)和压电陶瓷钛酸钡等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。换言之,热释电晶体(铁电单晶体铌酸鋰)和压电陶瓷钛酸钡的自发极化产生异号的束缚电荷是由于接收了红外线后才具有这种性质的。一般情况下,若温度变化率相同,升降温过程中产生的热释电电荷大小相等,但符号相反。
[0046] 终上所述,天然矿石、单晶体和多晶体颗粒之电荷的出现是由于流水的冲击和摩擦、颗粒物之间的移动产生的摩擦,导致颗粒物之间的摩擦发生的微热以及远红外线的辐射以及锅炉热水的远红外线的辐射。即利用热释电效应把机械能、热能变成了电能。铌酸鋰、钛酸钡等的热释电效应甚强。当然,电气石的热释电特性在天然矿石中也是佼佼者。
[0047] 4、超声波的空化效应
[0048] 本发明的天然矿石、单晶体和多晶体的某些组分颗粒与水流的摩擦和冲撞,很容易发生机械谐振现象,并发射出超声波。当超声波作用于水时,可以产生大量的小气泡。其原因之一是水中局部出现“拉应力”,从而产生负压,压力的降低使原来溶于水中的气体过饱和,导致气体从水逸出,成为小气泡。原因之二是强大的“拉应力”把水“撕开”成一空洞,称为空化效应。空洞内为水蒸气或溶于水的其它种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围的水突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。与空化作用伴随的内摩擦可形成电荷。特别是由于配方中包含一些压电、铁电颗粒,更容易促进超声波的发生和强化。因此该超声波与组分辐射的远红外线之叠加,使得水分子团微细化;微细化后的水分子团受到天然矿石、单晶体和多晶体的的电场、磁场、远红外线和负离子的作用被负离子化,从而能够防止水垢。
[0049] 5、流动水的电解效应
[0050] 上述的天然矿石、单晶体和多晶体颗粒把机械能变成了电能,并经过导体水电传导,变成电流,转变为电化学能量,使部分流动水电解。部分流动水电解的最关键作用是使流入的原水被中性化和弱碱性化,结果无论酸性水溶液,还是碱性水溶液皆可以变成PH值为7.6~6.5 的中性或弱碱性水。
[0051] 中性化的水能够使铁金属的氧化停滞,断绝铁锈的扩展和继续产生,同时将生成的铁锈逐步清除或排除。显然,水的中性化在流动水的活化、矿化、防垢和除垢起到关键作用。
[0052] 6、微量氢气以及气泡溶胶液的生成
[0053] 众所共知,水电解时,在阴极端将生成氢气,而在阳极端生成氧气。在该反应中,金属的析出、多种物质的溶解、离子化分解等反应同时进行。在某些特定条件下,由于氧的电解和还原反应,能够产生双氧水(H2O2)。水电解时产生的还原性极强之氢原子,立刻变成了氢气分子。它的比重小,又颇难溶于水,因此迅速地溢出水面。同样水电解产生的氧化性极强之氧原子也很快变成了氧气分子。其中一部分溶于水中,成为溶解氧,但是其溶解度颇低,在20℃时为8mg/L。其余的绝大部分成为微小的气泡,构成了气泡溶液。水电解之原子态的氢和氧具有极强的氧化还原能力,能够灭菌杀毒。此外,所述的气泡溶液与固体胶态颗粒一样在表面形成了双电层,带负电,相互排斥,不凝聚,不沉浮,以一种稳定的分散态长时间地存在于水溶液中,并且能够随着水的流动而同步移动的活性氧气泡溶液。
[0054] 该气泡溶胶液的最大优点是它能够良好地吸附有机物以及包括铁锈、杂质等在内的形形色色的微小固体颗粒。另一个优点它具备消除絮凝的溶胶功能,能够清除由有机物、铁锈、细菌等絮凝形成的水垢、污垢。换言之,它可以钻入水垢、污垢、附着物的内部、狭缝、裂痕中去,供给活性氧,发挥抗絮凝作用,使水垢、污垢等凝固体发生溶胶现象,导致水垢、污垢分散清除。
[0055] 简言之,条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂能够综合地利用摩擦起电效应、压电效应、热释电效应、超声波效应、水的电解效应、气泡溶胶液效应直接在热传导体或容器管道壁上易结水垢的金属体上建立了排斥水中无机质离子——钙、镁、硅等的交变电场,或在其周边提升排斥或不吸引无机质离子——钙、镁、硅等离子的作用力,阻止无机质离子在热导体或容器的水管道器壁上发生凝聚作用和矿化还原反应,从而防止结垢的发生。
[0056] 本发明的经特殊处理的天然矿石、单晶体和多晶体颗粒表面的无数晶体几乎每一个都变成了微型的水电解槽。电解槽产生的原子态氢和氧具有极强的氧化还原能力,能够灭菌杀毒,也能形成一种稳定的分散态长时间地存在于水溶液中,并且能够随着水的流动而同步移动的活性氧气泡溶液,担负灭菌杀毒和清除由有机物、铁锈、细菌等絮凝形成的水垢、污垢的任务。显然,该微型电解槽是天然矿石、单晶体和多晶体颗粒防垢除垢剂的基础和关键。
[0057] 装填在多孔网袋或网球内部的海鸥福石活化防垢矿化制剂10之制备是本发明的基础和技术的核心。
[0058] 海鸥福石活化防垢矿化制剂10使用的天然矿石按其功能分主要有六大类:1、远红外线型,2、负离子型、3、氧化和还原型、4、静电型、 5、多孔吸附解离型。6、受水流摩擦和冲击易谐振发射超声波型。
[0059] 海鸥福石活化防垢矿化制剂10包括天然矿石、单晶体和多晶体,即由改性电气石、泗滨浮石、改性斜发沸石、石墨硅石、改性麦饭石、金红石矿石、玄武岩、锗矿石、蛇纹石、贵阳石、角闪石、黑色天照石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成。按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为10~30%、泗滨浮石为2~10%、改性麦饭石为2~30%、金红石矿石为2~10%、改性斜发沸石为0.3~ 8%、石墨硅石为1~15%、锗矿石为1~10%、玄武岩为1~10%、黑色天照石为1~15%。蛇纹石1~10%、角闪石1~15%、贵阳石
1~15%、多晶体钛酸钡2~15%、铁电单晶体铌酸鋰1~18%。
[0060] 上述各组分之功效和特性简述如下:
[0061] 电气石是一种结构特殊的极性结晶,自身能够发电,并永久地释放负离子和远红外线辐射。是地球上的矿物中唯一以自然状态能永久地辐射电子的矿石,当电气石与水接触时,则瞬间就会产生放电,使水发生轻微的电解。阳离子将被负电极吸引,与放出的电子结合,变为氢气放出,从而水变为弱碱性性。电解的结果能获得界面的活化、氯的稳定化、铁的纯化、水的还原作用、能消除某些生物集合体等。它可缩小水分子团,通常水分子(H2O)并非单独存在,其分子将会相互结合,形成分子团。电气石辐射的远红外线不仅可以切断水分子束,清除水中的氯或杂质,使水的味道佳,而且小分子束能够增加对人身的渗透力,提高免疫力。
[0062] 在常温时辐射波长为10微米以上的远红外线,其远红外线发射率将近91%,在水处理工艺中,可以使其与水接触的界面活性化。为了使其完全适合条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的要求,本发明采用物理方法对它进行了处理,构成了改性电气石,其方法以后介绍。天照石的远红外线辐射率高达86%~90.6%,黑色天照石的远红外线辐射率最高可达92.5%,并且含有大量的二氧化钛分子,其负离子发生量可达35~225个/CC,从而可大大提升氧化和还原反应活性,它能够灭菌,实现氧化态的锈蚀层还原,因此能够除锈、去污和清除某些水垢。
[0063] 石墨硅石是一种可在常温下半永久地辐射中远红外线4~14μm范围的的矿物。它能够发射远红外线.起到深层波动效果,通过共鸣吸收产生热,可以使较大的水分子团解离,变成小的水分子团或水分子,并且增加了氢离子数量,黑铅硅石还是负离子发生体,其负离子发生量约为25,000个/CC左右。并且石墨硅石介电常数小,为3.6,与介电常数大的单晶、多晶体颗粒(例如:钛酸钡多晶体介电常数为1500,铁电单晶体铌酸鋰为700、金红石矿石为100)配合在流动水中使用,能够产生很高的静电压,导致水活性化,提升了它的还原特性,起到防垢和去垢作用。此外,黑铅硅石材料中还包含磁铁矿成分,该磁铁矿成分能够发射超微粒子以及伴随着微弱的波动能量。超微粒子以及伴随的波动能量都具有防垢和去垢功能。
[0064] 石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锆石、金红石矿石等绝大多数矿石的远红外辐射峰值一般在8~12μm之间。泗滨浮石与它们不同,可宽达为 7~20μm,横跨中远至极远红外的波段范围。这是目前远红外线波段范围最宽的一种矿石。摩擦此石可以发出20~200万赫兹的超声波脉冲,位居所有矿石材质之首。
[0065] 玄武岩主要由二氧化硅、三氧化二、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化、氧化钠),其中SiO2含量最高,一般含量在45%~ 52%之间,其中K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。玄武岩的矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑母等。实验表明,当添加锗矿石后,含有适量镁、铁成分的玄武岩、磁铁矿等的强磁性矿物可以使水温提高5~8℃。
[0066] 锗矿石是一种能够辐射远红外线和释放负离子的天然矿石。它能够溶出锗元素及其他对人体有益的微量元素。实验表明,200g的锗矿石能够释放出4000個负离子,远红外线辐射率高达85%以上。
[0067] 斜发沸石是某些特性更优于常规沸石和斜发沸石的一种新型含水的碱金属铝硅酸盐。众所共知,斜发沸石是的主要晶体结构是由SiO4和AlO4四面体所构成的三维空间点群。因其表面积很大,故具有较强的离子吸附及交换能力。而其交换能力受溶液酸度和盐类影响较大,最适宜的工作条件为3<PH<10。为了使斜发沸石完全适合条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的要求,特别是增加它的气孔率,提高吸附性,提升它的清除放射性离子能力,本发明采用物理方法对斜发沸石进行了改性处理,构成了“改性斜发沸石”,其改性处理方法以后将介绍。
[0068] 麦饭石是一种吸附能力较强的中性碱半火成岩。麦饭石中包含的天然矿物质易于从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过吸收漂白粉和其它有毒物质成为净化水。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。它具有较强的远红外线辐射和负离子释放能力。内蒙古自治区哲里木盟奈曼旗平顶山的麦饭石比较理想。该麦饭石成份如下; (1)氧化亚铁1.29%;(2)氧化铁1.40%;(3)无水磷(磷梭酐) 0.26%;(4)氧化锰0.02%;(5)镁3.55%;(6)钾3.19%;(7) 吸附水1.10%;(8)氧化钙2.00%;(9)钠3.16%;(10)钛0.30%; (11)结合水0.90%;该麦饭石不含放射能。
[0069] 为了适宜高温高压水以及流动水设备及民用开水壶、电热水器等使用,本发明对麦饭石进行了改性处理,其方法以后介绍。
[0070] 角闪石的远红外辐射率高达98%,负离子辐射量可达1732个/cc,而贵阳石的远红外辐射率和负离子辐射量都很高,前者高达96%,后者高达9451个/cc。
[0071] 金红石矿石是一种金红石榴辉岩,其金红石含量为2%~3%。金红石是较纯的二氧化钛,一般含二氧化钛在95%以上,可以为条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的氧化和还原反应提供催化剂的作用。多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰的介电常数很大:多晶体钛酸钡的介电常数为1500,铁电单晶体铌酸鋰为700,而石墨硅石为3.6,蛇纹石为8.0、麦饭石为8.0,并且它们不溶于水,颇稳定。把它们作为防垢制剂组分的目的是增大海鸥福石活化防垢矿化制剂10各组分之间的介电常数差,提升摩擦起电的静电电压。
[0072] 与传统天然矿石处理水制剂的方法不同,本发明并不是直接把天然矿石组分装填在条形或球形多孔金属网袋内,而是经过富集强化和物理法改性、优化、强化处理后才装入多孔金属网袋内。换言之,利用物理法对防垢制剂的组分进行浸泡、搅拌、清洗、表面修饰、调理以及对其内部构造和特性进行改性、优化和强化处理。对天然矿石、人工单晶体和多晶体材料进行创新组合并以物理方法对天然矿石组分进行形貌修饰和改性,例如对电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体、316L不锈钢丝等装填在条形或球形多孔金属网袋内的天然矿石组分,是经过浸泡、搅拌、清洗、富集、强化和物理法改性、优化、强化处理后才装入多孔金属网袋内,即利用物理法对防垢制剂的组分进行浸泡、搅拌、清洗、表面修饰、调理以及对其内部构造和特性进行改性、优化和强化处理工艺。
[0073] 首先对电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体、316L不锈钢丝分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理。它的处理工艺步骤如下:
[0074] 步骤一、在压力为1.0~1.8MPa,温度为20~40℃,时间为8h条件下进行高压水浸泡、搅拌、清洗,
[0075] 步骤二、在压力为90~110kPa,温度为80~120℃,时间为12h条件下进行烘干,[0076] 步骤三、经步骤一、步骤二预处理后,再分别对非多孔组分(包括电气石在内)、多孔天然矿石进行高温等离子体加热以及提升其远红外辐射率、介质射频溅射处理、多孔天然矿石(例如麦饭石)的富集强化、改性、优化处理。
[0077] 从而获得最佳的高、低介电常数组分比,改善颗粒的外貌形态,以便实现最佳摩擦效率;增大它们的比表面积,增强活性、吸附和解吸能力;提高远红外线辐射率,增大超声波空化效应强度,提升压电与热释电效应的强度,增加负离子发生量,增强吸附与溶出力,提升氧化和还原反应活性,强化防垢活化能力和除垢能力,增强杀灭大肠杆菌,葡萄球菌等多种细菌能力,使水质无菌无毒,水中含有对人体有益的多种矿物质及微量元素和偏硅酸,其PH值为7.6左右,确保防垢除垢剂的持续性。它可用于各种对水加热与换热及水冷却的器具与设备内使用,起到健康、安全、节能、环保作用,改变了人类烧开水的品质,经过本发明的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂处理的水中含有对人体有益的多种矿物质、微量元素、常量元素和偏硅酸,可提高人体免疫力,颇适合绝大多数人群饮用。
[0078] 本发明的物理法——高温高压浸泡、搅拌、清洗、高温等离子体处理、射频介质溅射处理工艺如下:
[0079] 对非多孔组分的石墨硅石、蛇纹石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石组分进行高温高压浸泡、搅拌、清洗、高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理、利用高温等离子体加热法提升其远红外辐射率、介质射频溅射处理、多孔天然矿石(例如麦饭石)的富集强化、改性、优化处理、增加电气石正负电极之间的绝缘度,特别是提升在水中工作时绝缘度的处理方法、对于多孔天然矿石的斜发沸石之特殊改性处理方法。
[0080] 具体地讲;
[0081] 1、非多孔组分的高温等离子体表面凸凹强化和机械强度加固以及高温等离子体加热法提升组分的远红外辐射率之处理
[0082] 为了适应在高温高压水以及流动水设备使用,必须提升颗粒表面的机械强度,改善了颗粒表面的外貌形态,凸凹强化,实现最佳摩擦效率,增大了它们的比表面积,以便获得最优化的高、低介电常数组分比,增强活性、增强吸附和解吸能力,分别对石墨硅石、蛇纹石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石组分进行高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理以及高温等离子体加热法远红外辐射能量之处理:
[0083] 首先把待处理组分颗粒平铺在机械转盘内,然后用1.0~2kw输出功率的高温等离子束枪和冷气枪对颗粒表面分别照射。与常规使用高温等离子体装置的方法不同,本发明采用高温等离子束枪与冷气枪的同步往复扫描方式,它们的束宽皆为0.4~0.6cm,高温等离子束与冷气枪束之间的间距为500~950mm,其移动速度为250~720cm/min,转盘的转动速度为20~500转/min。在整个过程中应该利用热释电红外传感器和高温等离子束发生器的配合,检测和控制颗粒表面温度在 550°±15℃范围内,并利用高分辨视频监测器监测颗粒表面形貌,达到规范要求后,在空气中降到室温。
[0084] 该方法可以通过调整其束宽、高温等离子束与冷气枪束之间的间距、移动速度、转盘的转动速度和正反转向控制颗粒表面温度梯度,其自由度高,灵活性好。
[0085] 因为上述组分的天然矿石颗粒表面通常都含有大量的低温型α石英晶粒,当等离子体照射点的温度达到550℃以上时,低温型α石英将转变成高温型β石英,同时发生剧烈的体积膨胀,所以此时若利用冷气枪喷出的气体使天然矿石颗粒表面急速冷却,由于石英晶粒的热惯性大,那么大的石英颗粒很容易发生爆裂,产生一些新的凹坑或凸起;而小的石英成分微粒的热惯性小,不易爆裂,基本保持原结构。因为石英晶粒是远红外辐射能量优良的发射材料,它们大量出现在表面和其比表面积的增大,远红外辐射能量不被其它成分遮盖、阻挡,所以能够提升远红外辐射率。
[0086] 此外,天然矿石中的其它成分,有的保持状态不变,有的矿石成分,例如硅酸钠等成分融化。显然,当完全冷却凝固后,将发生机械强度二次加固效应。从而出现了颗粒表面凸、凹形态明显,凸凹均匀,比表面积增大,组分的远红外辐射率和机械强度提升的现象。
[0087] 值得强调的,该工艺解决了高温高压水以及流动水设备用海鸥福石活化矿化防垢制剂的高性能(颗粒表面凸凹度高、均匀度好、比表面积大、机械强度优、摩擦性能佳、远红外辐射率提升)与长寿命、低成本的矛盾。该工艺等离子体作用过程是气-固相干式反应,不消耗水资源、无需添加化学药剂,对环境无污染,起到一石二的功效。
[0088] 2、电气石贫矿石变为富矿石以及水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性处理法
[0089] 与常规设备对电气石的要求不同,高温高压水装置以及流动水设备对水中工作电气石的要求更加苛刻:
[0090] 在电气石颗粒表面分布的电气石正、负电极应该比较密集,2)与接触的电气石颗粒表面电极尽可能地多,并且其颗粒表面电极最好是同极性的,可是由于电气石在自然界成因复杂,通常矿石颗粒中有效电气石部分的分布并不均匀,在有的局部区域电气石成分多一些,而有的局部区域有效电气石成分却很少,甚至为零。此外电气石矿石颗粒堆积在一起,各个电气石颗粒的正、负电极可能相互接触,使得其外电场彼此减弱,甚至抵消。在水中,特别高温高压水设备中的水大多数情况是导电的,电气石的正负电极经常被短接,使用寿命大大降低。因此,对电气石矿石颗粒必须进行二次处理:
[0091] 1)浓缩处理——把贫矿石变为富矿石;2)增加电气石正负电极之间的绝缘度,特别是在离子水中的绝缘度。详细的讲,
[0092] 2.1浓缩处理——把电气石贫矿石变为富矿石的方法
[0093] 根据固体物理知识可知,电气石在自然界生成时,由于急剧地冷却作用,与原来的形态相比,它的晶体晶格结构原封不动地保存了所发生的“畸变”,从而在晶体的两端出现了电气石的正、负电极。其畸变的大小决定了电气石的正、负电极之间电荷的多寡。
[0094] 四、优选技术方案
[0095] 本发明的浓缩处理方案是给具有压电性和热释电特性的电气石施加较高的能量,即在不伤害电气石晶体晶格结构的前提下,使其所保存的“畸变”,更加强烈。换言之,利用高温等离子体快速加热法,使电气石中的二价铁离子以外的其它元素的原子价发生变化,以及与此相伴的离子半径的改变,由于加热和冷却所产生的电气石的膨胀和收缩提升其物理能量。为了同时提升电气石的远红外辐射能量,在电气石颗粒表面涂覆一层由硅酸-酸-鋁-锌-钾玻璃粉沫与乙醇构成的糊状物,然后把它们平铺在转盘上,转盘的转动速度为20~500转 /min。当糊状物中乙醇在室温下挥发后,用1.0~2kw输出功率的高温等离子束枪照射颗粒表面,用红外线测温仪监测电气石颗粒与硅酸 -硼酸-鋁-锌-钾玻璃粉沫的表面温度,使其温度不超过700℃,30min 后,停止高温等离子体照射,使其逐步降到室温。经实测表明,其远红外辐射率可以提高13~18%。
[0096] 2.2增加电气石正负电极之间的绝缘度,特别是提升在水中工作时绝缘度的方法,采用高温等离子吹附法、射频溅射法等给电气石矿石颗粒表面喷涂或溅射一层软化熔化点为850℃以下的铝硅酸盐玻璃或钠钙玻璃层,其厚度约为0.5~5μm。这相当于给每个电气石矿石颗粒穿上了隔离外套,防止相邻矿石颗粒之间的正、负电极发生接触短路现象,也改善了由于水导电发生的正负电极接触短路问题。从而提高了整体电气石矿石的使用效率,强化了电气石的功能。
[0097] 优选的方案是喷涂或溅射无碱铝硅玻璃或采用双层玻璃绝缘层法。无碱铝硅玻璃具有较好的化学稳定性、电绝缘性、机械强度以及较低的热膨胀系数。它由RO-A12O3-SiO2组成,其中RO代表氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锌等二价金属氧化物,由于成分不含碱金属离子,故称为无碱铝硅玻璃。它不易被离子水腐蚀,颇适宜长期工作在离子水中,并且具有耐高温、抗高压的双高特性,颇适合在高温高压离子水中使用。这就是潜水艇用的玻璃皆使用无碱铝硅玻璃的缘故。
[0098] 由于无碱铝硅玻璃软化点非常高,约为850℃,并且随温度降低玻璃熔体的黏度急剧增大。因此,为了改善它的耐磨和抗机械冲击特性,降低其工艺难度,可以采用双层玻璃绝缘层法或称作二次玻璃隔离外套法:所述的双层玻璃绝缘层法或称作二次玻璃隔离外套法如下:首先在电气石颗粒表面喷涂或溅射一层软化点为850℃以下的无碱铝硅玻璃,其厚度不大于2μm,然后再溅射一层软化点低——650℃以下的钠钙玻璃绝缘层,其厚度约为0.5~2μm。
[0099] 该方法不仅提高了电气石在水中工作时正负电极之间的绝缘度,而且大幅度地改善了它的耐磨性和抗机械冲击特性,降低了工艺难度
[0100] 3、多孔天然矿石(例如麦饭石)的富集强化、改性、优化处理多孔天然矿石,例如麦饭石,由于天然矿石的成因、开采、运输和加工等缘故常常存在某些缺陷和杂质。因此,利用常规清洗、加热等工艺处理很难把残存在其各个孔道内的某些有机物污物、无机物杂质、钾离子、钠离子、铁离子清除,尤其残存于盲孔孔道内的杂质和污物更难清除干净。它们的存在,不仅影响水的净化、活化、矿化功能,而且还降低了防垢、除垢能力。因此必须清除吸附的污物和杂质,清理疏通多孔孔道,使其露出新鲜的活性表面,增大其比表面积,提升其净化、活化、防垢、除垢能力,本发明采用下述方法,实现麦饭石等多孔天然矿石的富集强化、改性、优化强化:
[0101] 把麦饭石与碱溶液,例如0.5~5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾碱溶液混合在一起或把硅源,例如硅溶胶、水玻璃或有机硅化物,按照给定的比例与所述的碱溶液混合,制成水凝胶。
[0102] 所述的碱溶液(体积单位是mL)与麦饭石(重量单位是g)的比例是 5;1~20;1;而硅源,例如硅溶胶、水玻璃或有机硅化物,与碱溶液的摩尔比如下:二氧化硅∶三氧化二铝∶氧化钠∶水=(3~1)∶1∶ (2~7)∶(300~120)。工艺条件:温度为50~80℃,反应时间为8~ 24h,制备水凝胶。然后,在80~95℃下结晶化,结晶化时间为12~ 24h。结晶化后,依次采用分离、洗涤和烘干工序,从而获得了初步改性、优化处理的麦饭石颗粒。然后把已经初步改性、优化处理的麦饭石颗粒放在弗炉或其它加热装置中加热至450~600℃,保温4 小时,再自然降温至室温。再把已经初步改性、优化处理的麦饭石颗粒再平铺在转盘中,利用1.0~2kw输出功率的高温等离子体束枪,照射麦饭石颗粒表面,其移动速度为250~720cm/min,束宽为0.4~ 0.6cm,转盘的转动速度为20~500转/min,然后再自然降温至室温,则获得经富集强化、改性、优化处理的麦饭石,即成为改性麦饭石。经抽样检测可知,化学清洗和高温等离子体束的扫描处理,使得麦饭石等多孔天然矿石的通孔和盲孔孔道内的有机物污物、无机物杂质几乎全部都被清理干净,露出新鲜的活性表面,增强了层状硅酸盐矿物结构单元层边缘的电荷分布。化学清洗、水凝胶和高温等离子体束三个因子的叠加,引起孔道结构的改变,通孔所占的比率增大,微孔数量增加,孔道的容积和其比表面积大幅度地提升,层状硅酸盐矿物结构单元层边缘电场显著强化。这是由于碱溶液溶解了部分表面上附着的非骨架成分杂质,疏通多孔孔道,此外高温等离子体束的扫描处理以及施加的改性材料——硅溶胶、水玻璃或有机硅化物附着在大孔内部或麦饭石等多孔天然矿石的表面,对孔道的结构、通孔所占的比率、微孔比率的提升,大孔比率的下降产生了核心作用,同时也改善了其介电常数、吸附性的一致性和稳定性。
[0103] 4、斜发沸石的特殊改性处理,以便提升它的清除水中放射性离子能力,为了清除斜发沸石中的杂质,增加它的气孔率,提高其吸附性,更关键的是要提升它清除水中放射性离子的能力(因为绝大多数的天然矿石都含有放射性离子、通常地下水中也含有放射性离子),以便更好地应用在高温高压水装置、流动水设备以及水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器等民用装置中,本发明对斜发沸石进行了改性处理。
[0104] 首先把斜发沸石用3.5~5mm网孔筛子过筛,并且在浓度为20%的盐酸中煮沸3h,以便去除碳酸盐。然后在300℃的温度下干燥8h,然后利用1.0~2kw输出功率的高温等离子体束枪,照射斜发沸石颗粒表面,其移动速度为250~720cm/min,束宽为0.4~0.6cm,转盘的转动速度为20~500转/min,最后在空气中再自然降温至室温。
[0105] 从而使得斜发沸石中的杂质清除,成为改性的斜发沸石。其气孔率增加,提高了吸附性,提升了其阳离子交换能力和清除水中放射性离子的能力以及耐高温能力。利用毛细管柱试验法可知,改性斜发沸石对于137Cs的选择性比其它碱金属族和碱土金属族元素阳离子显著,对90Sr也有很强的吸附功能。
[0106] 五、本发明的实例
[0107] 条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的试验及其活化、矿化、防结垢效果如下:
[0108] 利用两个同样的电水壶进行试验:两个电水壶是同一型号,同样的试验条件、同样的试验频率:使用一年为期,每天烧3-8壶开水。两者不同之处如下:
[0109] 一个电水壶中置入本发明的球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂。
[0110] 另一个仅放入与其等量的水。两者的水质相同,皆为硬度是7~ 10.5GPG的深井硬水。可是一年后却发生了两种截然不同的现象:
[0111] 1)没有置入球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的电水壶内布满水垢,尤其是在壶的底部附近,水垢厚度高达2mm~4mm。
[0112] 2)而内装球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的电水壶却没有任何水垢,电水壶内部仍然保持原有的不锈钢光泽。
[0113] 3)无水垢就是水的活化矿化表现、是安全、健康、节能、环保的表现。无水垢的电水壶的使用寿命也可延长2~3陪。
[0114] 4)内装球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的电水壶中的处理水对于137Cs的选择性比其它碱金属族和碱土金属族元素阳离子显著,对90Sr 也有很强的吸附功能。
[0115] 因为水垢形成后与日增加,厚的水垢引起隔热,因此不得不让加热器超时工作或提高加热器工作电流。久而久之,加热器以及与其连接的线缆、接线端子都会因过热而加速老化,最后损坏。
[0116] 水垢的导热系数比钢材小数十倍到数佰倍,这样不仅会出现爆管事故。每1mm水垢就多消耗5%的燃料;当水垢4mm时就多消耗12%的燃料;当水垢7mm时就多消耗30%。每年因水垢问题浪费大量的煤炭或其它能源。另一个问题是安全问题:当炉管内壁生结水垢,就直接导致管内截面积减少,水汽阻力增大,破坏锅炉的正常水循环使得受热金属壁温度升高.当管路被水垢堵死,水循环停止局部炉管因管温升高而产生局部汽化发生过烧或爆管事故。
[0117] 本发明球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂,它可用于各种对水加热与换热及水冷却的器具与设备内使用,起到健康、安全、节能、环保作用。
[0118] 六、发明的效果
[0119] 经有关部门检测表明,对自来水中的有机物总平均去除率可达 98.2%,对烷、芳香烃、杂环等污物去除率效果高达99%以上,对水中有毒、有害、致癌物质、阴离子合成洗涤剂硫酸盐、氯化物、砷、汞、镉、铬(6价)、铅、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、滴滴涕、六六六、细茵等去除率达98%以上。对于137Cs的选择性比其它碱金属族和碱土金属族元素阳离子显90
著,对 Sr也有很强的吸附功能,水质也变得甘甜。特别值得指出的,如表3所示,采用本发明球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的‘海鸥福石电水壶’内的溶出水,其钾离子浓度远大于钠离子浓度。因此,颇适宜广大人群,尤其中老人、高血压患者饮用(我们知道,钠离子有提高人体血压的作用,而钾离子却有降低人体血压的作用)。此外从表3也可以看出。本发明球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂溶出的速度远优于普通麦饭石矿物处理剂。
[0120] 表3 经球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂处理后的水质指标
[0121]
[0122]
[0123] 条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的工作机制与通常的防垢制剂完全不同,不会饱和,也无毒,并且使用寿命很长,并且能够消毒、灭菌。因此,饮用此种不结垢的活化、矿化水,能够促进细胞的活化,提高免疫力,颇适宜广大人群,尤其中老年人、高血压患者饮用。它可用于各种对水加热与换热及水冷却的器具与设备内使用,起到健康、安全、节能、环保作用,改变了人类烧开水的品质,经过本发明的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂处理的水中含有对人体有益的多种矿物质、微量元素、常量元素和偏硅酸,可提高人体免疫力,颇适合绝大多数人群饮用。
[0124] 特别值得强调的,它能够提升了清除来自地下水(饮用水或工业用水) 中的放射性离子能力,对于137Cs和90Sr有较好的降低能力,颇有创新性。附图说明
[0125] 图1利用直径为¢0.10mm~0.30mm的316L型不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋结构示意图。
[0126] 图2应用于水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器的球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。
[0127] 图3应用于太阳能热水器的条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。
[0128] 图4应用于立式蒸汽锅炉的条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。
[0129] 图5应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。其中,
[0130] 图5(A)应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管内条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。
[0131] 图5(B)应用于省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管汽包内的条袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂之安装结构示意图。

具体实施方式

[0132] 通过以下实施例对本发明做进一步的说明,但是本发明的内容并不局限于此。
[0133] 实施例1
[0134] 如图1和图2所示,首先将直径为¢0.20mm的316L型不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制单丝编制成球形多孔金属网袋1,其直径尺寸可通过加针、减针法编制完成,但是在球形多孔金属网袋1某一处留有一个缺口,并且在此处采取渐进收缩方式继续编制,但仍然保留一个开口3,暂不封口。然后从该缺口3向其内部装入海鸥福石4颗粒。海鸥福石4颗粒的粒度为¢3.5~¢4.5mm,装满后,再把开口3 点焊封牢,从而构成了球形海鸥福石活化矿化防垢制剂10。在实施例1中,球形多孔金属网袋的直径小于或等于¢35mm,球形多孔金属网袋1之网孔2的直径必须小于¢3.5,最好小于¢2.5mm。
[0135] 为了防止球形海鸥福石活化防垢矿化制剂10在电水壶内滑动和碰撞,划伤壶的内表面,可以把球形海鸥福石活化防垢矿化制剂10装配在四孔卡架5中,构成一个装配体6,然后再把装配体6置于所述电水壶的底部。
[0136] 所述的海鸥福石4是利用对天然矿石、单晶和多晶体材料颗粒清洗、高温等离子照射、介质射频溅射、热处理改性工艺制备的防垢剂之组分。
[0137] 实施例1的海鸥福石活化防垢矿化制剂10由改性电气石、泗滨浮石、改性麦饭石、改性斜发沸石、锗矿石、金红石矿石、石墨硅石组分构成。按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为30%、泗滨浮石为10%、改性麦饭石为25%、改性斜发沸石为4%、金红石矿石为8%、石墨硅石为10%、锗矿石为13%。
[0138] 原材料的电气石、泗滨浮石、麦饭石、斜发沸石、锗矿石、金红石矿石、石墨硅石、316L不锈钢丝等材料必须分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗(压力为1.0~1.8MPa,温度为20~40℃,时间为8h)、烘干后,再高温高压蒸汽处理等预处理后,再分别进行高温等离子处理、射频溅射,清除杂质。
[0139] 所述的锗矿石、金红石矿石、石墨硅石的处理工艺按照在“非多孔组分的高温等离子体表面凸凹强化和机械强度加固处理”中介绍的方法进行。
[0140] 改性电气石的制备按照在“水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性处理法”中介绍的方法进行。
[0141] 改性麦饭石的制备按照在“多孔天然矿石——麦饭石的富集强化、改性、优化处理”中介绍的方法进行。
[0142] 改性斜发沸石的制备按照在“斜发沸石的改性处理”中介绍的方法进行。
[0143] 实施例2
[0144] 如图1和图3所示,首先将直径为¢0.30mm的316L型不锈钢单丝编制成条袋型多孔金属网袋1,它的底端无开口,而上端为渐进收口的开口型之结构;其外形尺寸可根据太阳能热水器系统的安装需要确定。在本实施例中,安装在太阳能热水器9的主管中的海鸥福石活化防垢矿化制剂10的长度等于太阳能热水器9的宽度尺寸,而海鸥福石活化防垢矿化制剂10的横断面的直径等于¢35mm左右。
[0145] 置于集热管8内的海鸥福石活化防垢矿化制剂10的长度尺寸应等于太阳能热水器集热管长度的60%。条形海鸥福石活化防垢矿化制剂 10的横断面的面积等于太阳能热水器集热管之横断面的面积的 15%~20%,约为¢15mm。
[0146] 条形多孔金属网袋1是利用¢0.30mm的316L型不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的。条形多孔金属网袋1的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成,虽然其上端采取渐进收缩方式编制,可是仍然必须保留开口3,以便从开口3装入海鸥福石4颗粒。海鸥福石4颗粒的粒度为¢3.5~¢4.5mm。条形多孔金属网袋1之网孔2的直径为¢ 2.0mm~¢2.5mm,条形多孔金属网袋1的长度可以为1m~数100m 之圆柱形或扁方柱形,它的横断面直径为¢35mm。
[0147] 当把海鸥福石4颗粒从上端的开口3装入其内部后,再利用点焊法把开口3焊接封牢,构成了条形海鸥福石活化防垢矿化制剂10。
[0148] 所述的海鸥福石4原材料的电气石、泗滨浮石、麦饭石、斜发沸石、金红石矿石、玄武岩、贵阳石、多晶体钛酸钡、316L不锈钢丝等材料必须分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗(压力为1.0~1.8MPa,温度为20~40℃,时间为8h)、烘干后,再高温高压蒸汽处理等预处理后,再分别进行高温等离子处理、射频溅射,清除杂质。
[0149] 所述的海鸥福石4是采用对天然矿石、单晶和多晶体材料颗粒清洗、高温等离子照射、介质射频溅射、热处理改性等工艺制备的防垢剂之组分。
[0150] 实施例2的海鸥福石活化防垢矿化制剂10由改性电气石、泗滨浮石、改性麦饭石、改性斜发沸石、金红石矿石、玄武岩、贵阳石、多晶体钛酸钡组分构成。按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为25%、泗滨浮石为4%、改性麦饭石为25%、改性斜发沸石为7%、金红石矿石为9%、玄武岩为10%、贵阳石为11%、多晶体钛酸钡为 9%。
[0151] 所述的金红石矿石、贵阳石、玄武岩、多晶体钛酸钡的处理按照在“非多孔组分的高温等离子体表面凸凹强化和机械强度加固处理”中介绍的方法进行。
[0152] 改性电气石的制备按照在“水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性处理法”中介绍的方法进行。
[0153] 改性麦饭石的制备按照在“多孔天然矿石——麦饭石的富集强化、改性、优化处理”中介绍的方法进行。
[0154] 改性斜发沸石的制备按照在“斜发沸石的改性处理”中介绍的方法进行。
[0155] 实施例3
[0156] 条袋形海鸥福石活化防垢矿化制剂的制备与实施例2相同,参见图1。如图4所示,用于立式锅炉12中的每根条袋形海鸥福石活化防垢矿化制剂10的外形尺寸为¢45mmx2000mm左右,其横截面积应该等于省煤器管、过热器管或弯头之横截面积的20%左右。9代表立式锅炉 12中的省煤器管用的条袋形海鸥福石活化防垢矿化制剂。4是海鸥福石活化防垢矿化制剂组分颗粒,11代表立式锅炉加热器管用的条袋形海鸥福石活化防垢矿化制剂。。
[0157] 所述的海鸥福石4原材料的电气石、泗滨浮石、麦饭石、斜发沸石、金红石矿石、贵阳石、多晶体钛酸钡、黑色天照石、铁电单晶体铌酸鋰、316L不锈钢丝等材料必须分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗(压力为1.0~1.8MPa,温度为20~40℃,时间为8h)、烘干后,再高温高压蒸汽处理等预处理后,再分别进行高温等离子处理、射频溅射,清除杂质。
[0158] 所述的海鸥福石活化防垢矿化制剂颗粒是一种对天然矿石、单晶和多晶体材料颗粒进行清洗、高温等离子扫描、介质射频溅射、热处理制备的防垢除垢剂之组分。海鸥福石4颗粒的粒度为¢3.5~¢4.5mm。
[0159] 实施例3的条袋形海鸥福石活化防垢矿化制剂由改性电气石、泗滨浮石、改性麦饭石、改性斜发沸石、金红石矿石、贵阳石、黑色天照石、铁电单晶体铌酸鋰组分构成。按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为25%、泗滨浮石为3%、改性麦饭石为25%、改性斜发沸石为4%、金红石矿石为10%、贵阳石为12%、黑色天照石为11%,铁电单晶体铌酸鋰为10%。
[0160] 所述的金红石矿石、贵阳石、黑色天照石、铁电单晶体铌酸鋰的处理按照在“非多孔组分的高温等离子体表面凸凹强化和机械强度加固处理”中介绍的方法进行。
[0161] 改性电气石的制备按照在“水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性处理法”中介绍的方法进行。
[0162] 改性麦饭石的制备按照在“多孔天然矿石——麦饭石的富集强化、改性、优化处理”中介绍的方法进行。
[0163] 改性斜发沸石的制备按照在“斜发沸石的改性处理”中介绍的方法进行。
[0164] 实施例4
[0165] 实施例4的条形海鸥福石活化防垢矿化制剂的制备与实施例2相同,如图1所示。仅其外形尺寸不同,每根的外形尺寸为¢15mmx300mm。如图5(A)和图5(B)所示,置于水冷管内或过热管内的条形海鸥福石活化防垢矿化制剂10,其横截面积应该分别等于水冷管或过热管横截面积的10%~15%。置于水冷管或过热管内时,可以采用点焊法,每300mm 1个焊接点,把条形海鸥福石活化防垢矿化制剂10固定在管12的内部。条形海鸥福石活化防垢矿化制剂10的使用数量取决于水冷管或过热管的长度。在图5(A)和图5(B)中,12代表省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管,15代表省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的汽包。
[0166] 实施例4的条形海鸥福石活化防垢矿化制剂10的制备与实施例2相同。不同的是实施例4的海鸥福石活化防垢矿化制剂10由改性电气石、泗滨浮石、改性麦饭石、改性斜发沸石、金红石矿石、蛇纹石、角闪石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成。按重量计,其配方中各组分的比例如下:改性电气石为28%、泗滨浮石为2%、改性麦饭石为25%、改性斜发沸石为4%、金红石矿石为8%、蛇纹石为8%、角闪石为10%、多晶体钛酸钡为8%、铁电单晶体铌酸鋰为 7%。
[0167] 所述的金红石矿石、蛇纹石、角闪石、、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰的处理按照在“非多孔组分的高温等离子体表面凸凹强化和机械强度加固处理”中介绍的方法进行。
[0168] 改性电气石的制备按照在“水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性处理法”中介绍的方法进行。
[0169] 改性麦饭石的制备按照在“多孔天然矿石——麦饭石的富集强化、改性、优化处理”中介绍的方法进行。
[0170] 改性斜发沸石的制备按照在“斜发沸石的改性处理”中介绍的方法进行。
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