固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法
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固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法
来源:南京工业大学
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简介: 本发明公开了一种固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法,涉及废料制备相变材料技术领域,所述固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料。
权利要求

1.一种固体废料回收制备复合相变材料的流程,其特征在于:所述固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置(11)、煅烧炉(12)、混合搅拌装置(13)、空气内循环装置(14)、模具(22)、磨削切割机(32)和表面处理封装装置(33)。

2.根据权利要求1所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用冷压烧结法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机(21)、压力机(23)和烧结炉(31),在固体废料预处理环节用所述固废处理粉碎装置(11)粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入所述煅烧炉(12)进行煅烧,空气内循环装置(14)使煅烧炉(12)内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和粘结剂放入所述混合搅拌装置(13)中进行混合搅拌,同时向混合搅拌装置(13)内部加入气凝胶,获得处理后的固体废料混合物,在胚料制备环节,将相变材料和处理后的固体废料混合物放入所述研磨机(21)进行充分研磨,并磨至d2颗粒大小,获得复合相变材料胚料粉末,将复合相变材料胚料粉末放入所述模具(22)并使用所述压力机(23)在d3压强下压制成型,获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,将复合相变材料胚料放入所述烧结炉(31)内在温度d4下进行烧结,烧结成型后的复合相变材料用所述磨削切割机(32)进行打磨修整,修整成型后的复合相变材料经表面处理封装装置(33)使用封装材料进行封装保护后即可获得成品复合相变材料,所述研磨机(21)研磨d2颗粒大小为100至300目,所述压力机(23)的d3压强为20Mpa至50Mpa,所述烧结炉(31)烧结温度d4为800℃至1200℃。

3.根据权利要求1所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用多孔材料熔融浸渍法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机(21)、压力机(23)和烧结炉(31),在固体废料处理环节,用所述固废处理粉碎装置(11)粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入所述煅烧炉(12)进行煅烧,空气内循环装置(14)使煅烧炉(12)内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和造孔剂放入所述混合搅拌装置(13)搅拌,同时向混合搅拌装置(13)内部加入气凝胶,获得混合后的固体废料,将混合后的固体废料放入所述模具(22)后使用所述煅烧炉(12)在温度d5下进行煅烧,获得由固体废料制备的多孔陶瓷基底,在胚料制备环节,将由固体废料制备的多孔陶瓷基底浸没在相变材料中并放在所述真空恒温干燥装置(24)中设定温度d6保持d7小时,进行真空吸附后取出获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,用所述磨削切割机(32)对复合相变材料胚料进行打磨修整,将修整成型后的复合相变材料放入所述表面处理封装装置(33)内使用封装材料进行封装保护,获得成品复合相变材料,所述煅烧炉(12)温度d5为800℃至1200℃,所述真空恒温干燥装置(24)温度d6与保温时间d7根据所用相变材料确定。

4.根据权利要求1所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程,其特征在于:所述步骤a中的矿渣为云母、锂辉石或者锂云母和锂辉石的混合物提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

5.根据权利要求2或3所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述相变材料为硝酸盐、氯化盐或者硫酸盐中的一种或多种,硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙,氯化盐包括氯化钠、氯化钾和氯化钙,硫酸盐包括硫酸钠和硫酸锂。

6.根据权利要求2所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述混合搅拌装置(13)中使用的粘结剂为聚乙烯醇。

7.根据权利要求2或3所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述表面处理封装装置(33)中使用的封装材料是具有耐用性的无机非金属封装材料或者是具有高导热性的各类金属封装材料中的一种。

8.根据权利要求3所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯共聚物、碳粉或人造丝纤维中的一种或多种。

9.根据权利要求2或3所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述煅烧炉(12)煅烧温度d1为300℃至600℃。

10.根据权利要求2或3所述的一种固体废料回收制备复合相变材料的流程的方法,其特征在于:所述空气内循环装置(14)为输出端与输入端分别与煅烧炉(12)连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及废料制备相变材料技术领域,具体为一种固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法。

背景技术

[0002]锂电池的材料碳酸锂是由锂云母/锂辉石等矿物提炼得来,提炼碳酸锂时会产生大量的锂云母/锂辉石的矿渣,这些矿渣需要处理后才能向外排放,否则矿渣内部金属离子会对环境造成严重的污染,而处理矿渣会浪费大量的资金,矿渣中含有大量的珍贵金属,对矿渣进行处理利用可以使其变废为宝,增加经济收益。

[0003]现有的复合相变材料制备方法存在的缺陷是:

1、专利文件CN114032073A公开了一种矿渣膨珠复合相变材料的制备方法,然而上述公开文献的一种矿渣膨珠复合相变材料的制备方法,工艺过程较为复杂,不能带快速消耗固体废料,无法解决矿渣大量堆积的问题,因此有必要设计出一种制作过程简单、消耗矿渣多的固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法,进而解决了矿渣堆积的成本问题和环境污染问题。

[0004]2、专利文件CN114890811A公开了一种利用矿山固废制备多孔相变储能材料及方法,然而上述公开文献一种利用矿山固废制备多孔相变储能材料及方法,所使用的相变材料相变温度较低,无法在高温情况下储存能量,因此有必要设计出一种可以在多种温度环境中储存热量的固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法,进而解决了复合相变材料应用场景少的问题,扩大了使用范围,促进了固体废料库存的消耗。

[0005]3、专利文件EP3004278A1公开了改进的相变组合物,该专利中的相变材料在温度变化是会有体积变化,相变材料在温度升高时体积增加,相变材料在密闭容器中容易在膨胀时破坏密闭容器,进而造成相变材料泄露,因此需要一种体积随温度变化小的固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法来解决该问题。

[0006]4、专利文件EP2665590A1公开了加热装置,该专利中的加热装置在加热时内部的空气流动速度慢,对产品的加热主要通过热辐射,在对具有孔洞的产品加热时,热空气无法快速的进入产品的孔洞内部,造成产品的加热速度较慢,因此需要一种能够加快热空气流动性的固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法来解决该问题。

发明内容

[0007]本申请的一个目的在于提供一种固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法,能够解决现有技术中提出的技术问题。

[0008]为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法,所述固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置、煅烧炉、混合搅拌装置、空气内循环装置、模具、磨削切割机和表面处理封装装置。

[0009]优选的,所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用冷压烧结法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机、压力机和烧结炉,在固体废料预处理环节用所述固废处理粉碎装置粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入所述煅烧炉进行煅烧,空气内循环装置使煅烧炉内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和粘结剂放入所述混合搅拌装置中进行混合搅拌,同时向混合搅拌装置内部加入气凝胶,获得处理后的固体废料混合物,在胚料制备环节,将相变材料和处理后的固体废料混合物放入所述研磨机进行充分研磨,并磨至d2颗粒大小,获得复合相变材料胚料粉末,将复合相变材料胚料粉末放入所述模具并使用所述压力机在d3压强下压制成型,获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,将复合相变材料胚料放入所述烧结炉内在温度d4下进行烧结,烧结成型后的复合相变材料用所述磨削切割机进行打磨修整,修整成型后的复合相变材料经表面处理封装装置使用封装材料进行封装保护后即可获得成品复合相变材料,所述研磨机研磨d2颗粒大小为100至300目,所述压力机的d3压强为20Mpa至50Mpa,所述烧结炉烧结温度d4为800℃至1200℃。

[0010]优选的,所述固体废料回收制备复合相变材料的流程使用多孔材料熔融浸渍法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机、压力机和烧结炉,在固体废料处理环节,用所述固废处理粉碎装置粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入所述煅烧炉进行煅烧,空气内循环装置使煅烧炉内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和造孔剂放入所述混合搅拌装置搅拌,同时向混合搅拌装置内部加入气凝胶,获得混合后的固体废料,将混合后的固体废料放入所述模具后使用所述煅烧炉在温度d5下进行煅烧,获得由固体废料制备的多孔陶瓷基底,在胚料制备环节,将由固体废料制备的多孔陶瓷基底浸没在相变材料中并放在所述真空恒温干燥装置中设定温度d6保持d7小时,进行真空吸附后取出获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,用所述磨削切割机对复合相变材料胚料进行打磨修整,将修整成型后的复合相变材料放入所述表面处理封装装置内使用封装材料进行封装保护,获得成品复合相变材料,所述煅烧炉温度d5为800℃至1200℃,所述真空恒温干燥装置温度d6与保温时间d7根据所用相变材料确定。

[0011]优选的,所述步骤a中的矿渣为锂云母、锂辉石或者锂云母和锂辉石的混合物提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0012]优选的,所述相变材料为硝酸盐、氯化盐或者硫酸盐中的一种或多种,硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙,氯化盐包括氯化钠、氯化钾和氯化钙,硫酸盐包括硫酸钠和硫酸锂。

[0013]优选的,所述混合搅拌装置中使用的粘结剂为聚乙烯醇。

[0014]优选的,所述表面处理封装装置中使用的封装材料是具有耐用性的无机非金属封装材料或者是具有高导热性的各类金属封装材料中的一种。

[0015]优选的,所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯共聚物、碳粉或人造丝纤维中的一种或多种。

[0016]优选的,所述煅烧炉煅烧温度d1为300℃至600℃。

[0017]优选的,所述空气内循环装置为输出端与输入端分别与煅烧炉连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

[0018]与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明通过使用锂云母/锂辉石矿渣作为制备复合相变材料的骨架材料,增强无机盐相变材料的导热系数,从而获得较高的储热效率,可以对无机盐相变材料起到吸附作用,在一定程度上降低无机盐大量泄漏的风险,同时还增强了复合相变材料的强度,使固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法生产的复合相变材料可以增强无机盐相变材料的导热系数,从而获得较高的储热效率,可以对无机盐相变材料起到吸附作用,在一定程度上降低无机盐大量泄漏的风险,同时还增强了复合相变材料的强度。

[0019]本发明采用多种无机盐复合使用作为相变材料,解决了复合相变材料应用场景少的问题,扩大了使用范围,促进了固体废料库存的消耗,使用流程简便的复合相变材料制备方法,可以快速消耗锂云母/锂辉石矿渣的库存,从而解决了矿渣堆积的成本问题和环境污染问题,使固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法采用多种无机盐复合使用作为相变材料,解决了复合相变材料应用场景少的问题,促进了固体废料库存的消耗,使用流程简便的复合相变材料制备方法,解决了矿渣堆积的成本问题和环境污染问题。

[0020]本发明在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,且气凝胶价格便宜,质量轻,对复合相变材料的重量影响较小,使固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法生产的复合相变材料中间的气凝胶内部的孔隙会处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,且气凝胶价格便宜,质量轻,对复合相变材料的重量影响较小。

[0021]本发明通过空气内循环装置使煅烧炉内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,使固体废料回收制备复合相变材料的流程与方法通过空气内循环装置使煅烧炉内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率。

附图说明

[0022]图1为本发明的冷压烧结法的概念流程图;

图2为本发明的冷压烧结法的步骤流程图;

图3为本发明的多孔材料熔融浸渍法的概念流程图;

图4为本发明的多孔材料熔融浸渍法的步骤流程图。

[0023]图中:11、固废处理粉碎装置;12、煅烧炉;13、混合搅拌装置;14、空气内循环装置;21、研磨机;22、模具;23、压力机;24、真空恒温干燥装置;31、烧结炉;32、磨削切割机;33、表面处理封装装置。

具体实施方式

[0024]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

[0025]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0026]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

[0027]固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置11、煅烧炉12、混合搅拌装置13、空气内循环装置14、模具22、磨削切割机32和表面处理封装装置33。

[0028]固体废料回收制备复合相变材料的流程使用冷压烧结法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机21、压力机23和烧结炉31,在固体废料预处理环节用固废处理粉碎装置11粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入煅烧炉12进行煅烧,空气内循环装置14使煅烧炉12内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和粘结剂放入混合搅拌装置13中进行混合搅拌,同时向混合搅拌装置13内部加入气凝胶,获得处理后的固体废料混合物,在胚料制备环节,将相变材料和处理后的固体废料混合物放入研磨机21进行充分研磨,并磨至d2颗粒大小,获得复合相变材料胚料粉末,将复合相变材料胚料粉末放入模具22并使用压力机23在d3压强下压制成型,获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,将复合相变材料胚料放入烧结炉31内在温度d4下进行烧结,烧结成型后的复合相变材料用磨削切割机32进行打磨修整,修整成型后的复合相变材料经表面处理封装装置33使用封装材料进行封装保护后即可获得成品复合相变材料,研磨机21研磨d2颗粒大小为100目,压力机23的d3压强为20Mpa,在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,烧结炉31烧结温度d4为800℃,矿渣与相变材料的质量比为1:6。

[0029]步骤a中的矿渣为锂云母提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0030]相变材料为硝酸盐,硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙。

[0031]混合搅拌装置13中使用的粘结剂为聚乙烯醇。

[0032]表面处理封装装置33中使用的封装材料是具有耐用性的无机非金属封装材料。

[0033]煅烧炉12煅烧温度d1为300℃。

[0034]空气内循环装置14为输出端与输入端分别与煅烧炉12连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

实施例二

[0035]固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置11、煅烧炉12、混合搅拌装置13、空气内循环装置14、模具22、磨削切割机32和表面处理封装装置33。

[0036]固体废料回收制备复合相变材料的流程使用冷压烧结法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机21、压力机23和烧结炉31,在固体废料预处理环节用固废处理粉碎装置11粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入煅烧炉12进行煅烧,空气内循环装置14使煅烧炉12内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和粘结剂放入混合搅拌装置13中进行混合搅拌,同时向混合搅拌装置13内部加入气凝胶,获得处理后的固体废料混合物,在胚料制备环节,将相变材料和处理后的固体废料混合物放入研磨机21进行充分研磨,并磨至d2颗粒大小,获得复合相变材料胚料粉末,将复合相变材料胚料粉末放入模具22并使用压力机23在d3压强下压制成型,获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,将复合相变材料胚料放入烧结炉31内在温度d4下进行烧结,烧结成型后的复合相变材料用磨削切割机32进行打磨修整,修整成型后的复合相变材料经表面处理封装装置33使用封装材料进行封装保护后即可获得成品复合相变材料,研磨机21研磨d2颗粒大小为300目,压力机23的d3压强为50Mpa,在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,烧结炉31烧结温度d4为1200℃,矿渣与相变材料的质量比为1:12。

[0037]步骤a中的矿渣为锂辉石提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0038]相变材料为氯化盐,氯化盐包括氯化钠、氯化钾和氯化钙。

[0039]混合搅拌装置13中使用的粘结剂为聚乙烯醇。

[0040]表面处理封装装置33中使用的封装材料是具有高导热性的各类金属封装材料。

[0041]煅烧炉12煅烧温度d1为600℃。

[0042]空气内循环装置14为输出端与输入端分别与煅烧炉12连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

实施例三

[0043]固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置11、煅烧炉12、混合搅拌装置13、空气内循环装置14、模具22、磨削切割机32和表面处理封装装置33。

[0044]固体废料回收制备复合相变材料的流程使用多孔材料熔融浸渍法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机21、压力机23和烧结炉31,在固体废料处理环节,用固废处理粉碎装置11粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入煅烧炉12进行煅烧,空气内循环装置14使煅烧炉12内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和造孔剂放入混合搅拌装置13搅拌,同时向混合搅拌装置13内部加入气凝胶,获得混合后的固体废料,将混合后的固体废料放入模具22后使用煅烧炉12在温度d5下进行煅烧,获得由固体废料制备的多孔陶瓷基底,在胚料制备环节,将由固体废料制备的多孔陶瓷基底浸没在相变材料中并放在真空恒温干燥装置24中设定温度300℃保持2小时,进行真空吸附后取出获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,用磨削切割机32对复合相变材料胚料进行打磨修整,将修整成型后的复合相变材料放入表面处理封装装置33内使用封装材料进行封装保护,获得成品复合相变材料,煅烧炉12温度d5为800℃,真空恒温干燥装置24温度d6与保温时间d7根据所用相变材料确定,在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,矿渣与相变材料的质量比为1:6。

[0045]步骤a中的矿渣为锂云母和锂辉石的混合物提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0046]相变材料为硫酸盐,硫酸盐包括硫酸钠和硫酸锂。

[0047]表面处理封装装置33中使用的封装材料是具有耐用性的无机非金属封装材料。

[0048]造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯。

[0049]煅烧炉12煅烧温度d1为300℃。

[0050]空气内循环装置14为输出端与输入端分别与煅烧炉12连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

实施例四

[0051]固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置11、煅烧炉12、混合搅拌装置13、空气内循环装置14、模具22、磨削切割机32和表面处理封装装置33。

[0052]固体废料回收制备复合相变材料的流程使用多孔材料熔融浸渍法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机21、压力机23和烧结炉31,在固体废料处理环节,用固废处理粉碎装置11粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入煅烧炉12进行煅烧,空气内循环装置14使煅烧炉12内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和造孔剂放入混合搅拌装置13搅拌,同时向混合搅拌装置13内部加入气凝胶,获得混合后的固体废料,将混合后的固体废料放入模具22后使用煅烧炉12在温度d5下进行煅烧,获得由固体废料制备的多孔陶瓷基底,在胚料制备环节,将由固体废料制备的多孔陶瓷基底浸没在相变材料中并放在真空恒温干燥装置24中设定温度500℃保持2小时,进行真空吸附后取出获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,用磨削切割机32对复合相变材料胚料进行打磨修整,将修整成型后的复合相变材料放入表面处理封装装置33内使用封装材料进行封装保护,获得成品复合相变材料,煅烧炉12温度d5为1200℃,真空恒温干燥装置24温度d6与保温时间d7根据所用相变材料确定,在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,矿渣与相变材料的质量比为1:12。

[0053]步骤a中的矿渣为锂云母和锂辉石的混合物提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0054]相变材料为硝酸盐,硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙。

[0055]表面处理封装装置33中使用的封装材料是具有耐用性的无机非金属封装材料。

[0056]造孔剂为人造丝纤维中。

[0057]煅烧炉12煅烧温度d1为600℃。

[0058]空气内循环装置14为输出端与输入端分别与煅烧炉12连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

实施例五

[0059]固体废料回收制备复合相变材料的流程包括以下环节:

a.固体废料预处理环节:将矿渣粉碎,然后除去矿渣中的杂质和水分并且混合搅拌在一起;

b.胚料制备环节:将步骤a中的矿渣与相变材料混合处理形成复合相变材料胚料;

c.成型处理环节:将步骤b中的复合相变材料胚料处理后得到成品复合相变材料;

固体废料回收制备复合相变材料的流程使用到固废处理粉碎装置11、煅烧炉12、混合搅拌装置13、空气内循环装置14、模具22、磨削切割机32和表面处理封装装置33。

[0060]固体废料回收制备复合相变材料的流程使用多孔材料熔融浸渍法制备复合相变材料时,还需要使用到研磨机21、压力机23和烧结炉31,在固体废料处理环节,用固废处理粉碎装置11粉碎固体废料,将粉碎后的固体废料放入煅烧炉12进行煅烧,空气内循环装置14使煅烧炉12内部的空气快速流动,加快高温空气对矿渣的加热,提高加热效率,在温度d1下去除水分以及其他杂质,获得煅烧后的固体废料,将煅烧后的固体废料和造孔剂放入混合搅拌装置13搅拌,同时向混合搅拌装置13内部加入气凝胶,获得混合后的固体废料,将混合后的固体废料放入模具22后使用煅烧炉12在温度d5下进行煅烧,获得由固体废料制备的多孔陶瓷基底,在胚料制备环节,将由固体废料制备的多孔陶瓷基底浸没在相变材料中并放在真空恒温干燥装置24中设定温度600保持2小时,进行真空吸附后取出获得复合相变材料胚料,在成型处理环节,用磨削切割机32对复合相变材料胚料进行打磨修整,将修整成型后的复合相变材料放入表面处理封装装置33内使用封装材料进行封装保护,获得成品复合相变材料,煅烧炉12温度d5为800℃,真空恒温干燥装置24温度d6与保温时间d7根据所用相变材料确定,在加热过程中,气凝胶中的空气会膨胀溢出,冷却后,复合相变材料中的气凝胶中的空气因冷却收缩,气凝胶中由于位于复合相变材料内部,无法进入空气,因此气凝胶内部处于低真空状态,在复合相变材料受热膨胀时,气凝胶内部的孔隙会给复合相变材料提供膨胀空间,进而复合相变材料外观上的体积不会增加太多,因此该复合相变材料在密闭容器内部不会造成容器的膨胀损坏,矿渣与相变材料的质量比为1:18。

[0061]步骤a中的矿渣为锂云母提锂后的矿渣,该矿渣属于不饱和硅铝酸盐矿物,主要成分为二氧化硅、碳酸钙和氧化铝,具有良好的耐火性、导热性。

[0062]相变材料为硝酸盐,硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙。

[0063]表面处理封装装置33中使用的封装材料是具有高导热性的各类金属封装材料。

[0064]造孔剂为丙烯酸酯共聚物。

[0065]煅烧炉12煅烧温度d1为600℃。

[0066]空气内循环装置14为输出端与输入端分别与煅烧炉12连通的管道,管道上安装有风机,风机的叶片在管道内部,风机的电机在管道外侧。

[0067]各个实施例得到的成品复合相变材料的导热性能如下。

[0068]

[0069]对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利。

说明书附图(4)

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标签:固体废料回收,复合相变材料
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