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近年来,工厂规模日趋扩大,一方面矿产资源急剧减少,另一方面工厂废弃物大大增加,则资源的二次回收和综合利用得到广泛的关注。铝灰渣是铝厂的主要废弃物,其产量巨大,里面含有大量的氧化铝等有用物质,如大量堆积处理,不仅污染环境,又会造成资源的浪费。本文以铝灰渣为陶瓷原料,调配成合适的水基浆料,再加上处理过的聚氨酯泡沫,用浸渍工艺,制成所需的多孔陶瓷素坯。
本文采用软质聚氨酯泡沫为基体。在浸渍之前,对聚氨酯泡沫进行预处理。将聚氨酯泡沫浸入浓度为20%的NaOH溶液中6h,期间反复揉搓,既可以有效的将泡沫网络间膜去除完全,避免了在浸渍过程中的堵孔,又可以对泡沫基体棱进行腐蚀,增加泡沫基体的表面粗糙度,有利于下一步的挂浆。然后,在浓度为3%的硅溶胶溶液中进行浸泡,有效的改善了泡沫与水基浆料之间的润湿性和粘附性,可以增加浆料的涂覆量。
实验表明,添加剂对浆料的流变性有很大影响。分散剂柠檬酸钠可以有效的改善浆料的流动性,当加入质量分数为0.5%时,浆料的粘度最小,流动性最好;流变剂可以改变浆料的触变性,当加入质量分数为2%的CMC时,浆料的流变性较好,既有比较低的粘度,又有一定的稠化度。将铝灰渣粉料、水和添加剂,放入球磨罐中混合,可以调配出适合浸渍挂浆的水基浆料。
有机泡沫的浆料涂覆是浸渍工艺中最为关键的一个工序。这个过程不仅保证泡沫基体上要均匀的涂覆上浆料,而且要排出多余的浆料。本文实验表明,采用两次离心法挂浆更为有效。第一次离心挂浆,采用固体质量分数为55%的浆料;干燥后的素坯,在浸入固体质量分数为50%的浆料中,进行第二次离心挂浆。完成后,可以制备出堵孔率小、结构均匀、具有一定强度的多孔陶瓷素坯。