一种利用骨灰制成骨灰瓷的方法与流程

1.本发明属于骨灰加工技术领域，具体涉及一种利用骨灰制成骨灰瓷的方法。


背景技术：

2.骨质类原料经过高温烧结制成骨灰，而骨灰中含有大量的金属类元素，例如铜、铅、锌、镉、铬、钡、镍、汞、砷等，因此骨灰处理不当，会在一定程度上造成环境的污染。
3.目前研究发现，利用骨灰可以加工成新型材料，不仅能够降低处理骨灰的成本，同时还能实现其资源化利用。例如在中国专利号cn201110074262.9公开了一种以骨灰制备磷灰石宝石的方法，该方法是将骨灰溶解，变成磷源和钙源，再以水热法合成磷灰石宝石。在中国专利cn201110074270.3中公开了一种以羟基磷灰石陶瓷保存骨灰的方法，该方法是将骨灰高温烧结，进行陶瓷固化，得到一种羟基磷灰石陶瓷。为了进一步开发骨灰的资源化利用，本发明提供了一种利用骨灰制成骨灰瓷的方法。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的是提供一种利用骨灰制成骨灰瓷的方法，该方法进一步提高了骨灰的经济价值，并获得一种新型的骨灰瓷产品。
5.本发明是采用以下技术方案实现的：
6.一种利用骨灰制成骨灰瓷的方法，包括以下步骤：
7.(1)骨灰预处理：将骨灰在1250-1350℃下煅烧1-2h；冷却后用碱溶液浸泡0.5-2h，取出后烘干；再将烘干后的骨灰球磨后过150-200目筛；得到筛下物；利用酸溶液对筛下物进行中和，水洗至ph为7-7.5后，烘干，得到预处理的骨灰；
8.(2)制备骨灰瓷坯体：
9.按以下质量百分数称取原料，混合后得到骨灰瓷坯料：
10.高白泥30-40％、骨灰59-69％、0.1-0.3％聚丙烯酸钠盐、0.1-0.3％聚乙酸、0.1-0.3％木质素磺酸盐、聚谷氨酸钠盐0.1-0.3％、0.1-0.3％腐植酸钠和0.1-0.3％甲基纤维素；
11.将所述骨灰瓷坯料加水进行球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
12.将所述骨灰瓷坯料加水进行球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
13.(3)热处理：将骨灰瓷坯体置于烧结炉中先以2℃/min的升温速度升温至1080℃，然后再以1.5℃/min的升温速度升温至1180℃；再以0.5℃/min的升温速度升温至1210℃，并保温30min；然后以0.15℃/min的升温速度升温至1250℃，烧至1250℃后停止加热，经自然冷却后获得骨灰瓷。
14.本发明所述骨灰为骨骼经火化等处理后形成的灰，其中骨灰包括但不限于人体骨灰、动物骨灰。
15.优选的，步骤(1)所述碱溶液为浓度0.5-1mol/l的naoh溶液。
16.优选的，步骤(1)所述的酸溶液为盐酸溶液或磷酸溶液。
17.优选的，步骤(2)所述球磨中骨灰瓷坯料与球、水的质量比为1:1.5:0.6，球磨时间为24h。
18.优选的，所述骨灰瓷坯体热处理前需要先修整坯体上的合模线及倒浆口。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明提供了一种以骨灰制成骨灰瓷的方法，本发明能够克服现有骨灰储置方法占地面积大，污染大、费用高等缺点，高温能彻底分解碳等挥发性有机物，使骨灰失去有机营养物，防止骨灰发生霉变。本发明解决了骨灰溶出重金属离子和微生物污染等问题。
21.本发明在制备骨灰瓷过程中还添加了多种助剂成分，本发明助剂的主链吸附在骨灰颗粒表面，支链与其它颗粒表面的支链形成立体交叉，阻碍了颗粒相互接近，从而达到分散(即减水)作用。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，其中本发明所述采用的高白泥为台达陶瓷原料有限公司生产的高透白泥料。
23.实施例1
24.一种利用骨灰制备骨灰瓷的方法，步骤如下：
25.(1)骨灰预处理：将骨灰在1310℃下煅烧1.5h；冷却后用浓度1mol/l的naoh溶液浸泡1h，取出后烘干；再将烘干后的骨灰球磨后过180目筛；得到筛下物；利用盐酸溶液对筛下物进行中和，水洗至ph为7后，烘干，得到预处理的骨灰；
26.(2)制备骨灰瓷坯体：
27.按以下质量百分数称取原料，混合后得到骨灰瓷坯料：
28.高白泥30％、骨灰69％、0.1％聚丙烯酸钠盐、0.1％聚乙酸、0.2％木质素磺酸盐、聚谷氨酸钠盐0.2％、0.2％腐植酸钠和0.2％甲基纤维素；
29.将骨灰瓷坯料加水进行球磨，其中骨灰瓷坯料与磨球、水的质量比为1:1.5:0.6，球磨时间为24h，球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
30.(3)热处理：将骨灰瓷坯体先修整坯体上的合模线及倒浆口，然后再置于烧结炉中先以2℃/min的升温速度升温至1080℃，然后再以1.5℃/min的升温速度升温至1180℃；再以0.5℃/min的升温速度升温至1210℃，并保温30min；然后以0.15℃/min的升温速度升温至1250℃，烧至1250℃后停止加热，经自然冷却后获得骨灰瓷。
31.实施例2
32.一种利用骨灰制备骨灰瓷的方法，步骤如下：
33.(1)骨灰预处理：将骨灰在1310℃下煅烧1.5h；冷却后用浓度1mol/l的naoh溶液浸泡1h，取出后烘干；再将烘干后的骨灰球磨后过180目筛；得到筛下物；利用盐酸溶液对筛下物进行中和，水洗至ph为7后，烘干，得到预处理的骨灰；
34.(2)制备骨灰瓷坯体：
35.按以下质量百分数称取原料，混合后得到骨灰瓷坯料：
36.高白泥40％、骨灰59％、0.2％聚丙烯酸钠盐、0.2％聚乙酸、0.1％木质素磺酸盐、0.1％聚谷氨酸钠盐、0.1％腐植酸钠和0.3％甲基纤维素；
37.将骨灰瓷坯料加水进行球磨，其中骨灰瓷坯料与磨球、水的质量比为1:1.5:0.6，球磨时间为24h，球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
38.(3)热处理：将骨灰瓷坯体先修整坯体上的合模线及倒浆口，然后再置于烧结炉中先以2℃/min的升温速度升温至1080℃，然后再以1.5℃/min的升温速度升温至1180℃；再以0.5℃/min的升温速度升温至1210℃，并保温30min；然后以0.15℃/min的升温速度升温至1250℃，烧至1250℃后停止加热，经自然冷却后获得骨灰瓷。
39.实施例3
40.一种利用骨灰制备骨灰瓷的方法，步骤如下：
41.(1)骨灰预处理：将骨灰在1310℃下煅烧1.5h；冷却后用浓度1mol/l的naoh溶液浸泡1h，取出后烘干；再将烘干后的骨灰球磨后过180目筛；得到筛下物；利用盐酸溶液对筛下物进行中和，水洗至ph为7后，烘干，得到预处理的骨灰；
42.(2)制备骨灰瓷坯体：
43.按以下质量百分数称取原料，混合后得到骨灰瓷坯料：
44.高白泥35％、骨灰63.2％、0.3％聚丙烯酸钠盐、0.2％聚乙酸、0.2％木质素磺酸盐、0.3％聚谷氨酸钠盐、0.4％腐植酸钠和0.4％甲基纤维素；
45.将所述骨灰瓷坯料加水进行球磨，其中骨灰瓷坯料与磨球、水的质量比为1:1.5:0.6，球磨时间为24h，球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
46.(3)热处理：将骨灰瓷坯体先修整坯体上的合模线及倒浆口，然后再置于烧结炉中先以2℃/min的升温速度升温至1080℃，然后再以1.5℃/min的升温速度升温至1180℃；再以0.5℃/min的升温速度升温至1210℃，并保温30min；然后以0.15℃/min的升温速度升温至1250℃，烧至1250℃后停止加热，经自然冷却后获得骨灰瓷。
47.对比例1
48.一种利用骨灰制备骨灰瓷的方法，步骤如下：
49.(1)骨灰预处理：将骨灰在1310℃下煅烧1.5h；冷却后用浓度1mol/l的naoh溶液浸泡1h，取出后烘干；再将烘干后的骨灰球磨后过180目筛；得到筛下物；利用盐酸溶液对筛下物进行中和，水洗至ph为7后，烘干，得到预处理的骨灰；
50.(2)制备骨灰瓷坯体：
51.将骨灰加水进行球磨，其中骨灰与磨球、水的质量比为1:1.5:0.6，球磨时间为24h，球磨后过100目筛，得到泥浆，再将泥浆进行陈腐24h后进行倒浆，干燥后制成骨灰瓷坯体；
52.(3)热处理：将骨灰瓷坯体先修整坯体上的合模线及倒浆口，然后再置于烧结炉中先以2℃/min的升温速度升温至1080℃，然后再以1.5℃/min的升温速度升温至1180℃；再以0.5℃/min的升温速度升温至1210℃，并保温30min；然后以0.15℃/min的升温速度升温至1250℃，烧至1250℃后停止加热，经自然冷却后获得骨灰瓷。
53.将实施例1以及对比例1制备的骨灰瓷进行溶出试验，具体试验方法如下：
54.分别将骨灰瓷粉碎过180目，得到样品；将样品和水按质量比为1:10混合，放入锥形瓶中静止3天后，过滤后对滤液进行检测，具体是采用美国热电公司的xseries ii icp-ms型电感耦合等离子体发射光谱-质谱联用仪测试溶液中各离子的浓度，如表1所示。
55.表1
[0056] 实施例1(单位：mg/l)对比例1(单位：mg/l)cd未检出0.01cr未检出1.85cu未检出0.04pb未检出0.01zn未检出0.11as未检出0.00001hg未检出0.00007
[0057]
同时经检测，本发明实施例1-3制备的骨灰瓷质地光滑，不开裂，不起泡，没有重金属离子溶出，没有微生物污染等问题。
[0058]
需要说明的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例，显然本发明不仅仅限于以上实施例，还可以有其他变形。本领域的技术人员从本发明公开内容直接导出或间接引申的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。