黑色陶瓷材料及其制备方法

本发明涉及一种黑色陶瓷材料及其制备方法，属于无机非金属材料领域。本发明提供一种黑色陶瓷材料，以重量份计，所述黑色陶瓷材料的成分包括：GrO1.82-3.7份、TiO10.9-18.18份、VO1.94-4.13份、MnO6.06-11.91份、FeO8-14份、Ni0.001-0.01份、SiO12-24.3份。本发明的黑色陶瓷材料，以选矿尾矿和提钒尾渣为原料烧结成瓷，所得黑瓷材料的阳光吸收率为0.85～0.90。

1.黑色陶瓷材料，其特征在于，以重量份计，所述黑色陶瓷材料的成分包括：
Cr₂O₃1.82-3.7份、TiO₂10.9-18.18份、V₂O₅1.94-4.13份、MnO6.06-11.91份、Fe₂O₃8-14
份、Ni0.001-0.01份、SiO₂12-24.3份。
2.根据权利要求1所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，其以磁选尾渣和钒钛磁铁矿选钛
矿尾渣为原料烧结成瓷，磁选尾渣和钒钛磁铁矿选钛矿尾渣的重量比为：2-10︰1；其中，
磁选尾渣由以下方法制成：将提钒尾渣、碳质还原剂、铁粉、熟石灰和钠盐溶液混匀制
成球团，球团经干燥、还原，再经破碎、磁选，得到还原铁粉和磁选尾渣，各原料的用量为：
提钒尾渣以100份计，碳质还原剂为提钒尾渣重量的10.5～25％，钠盐为提钒尾渣重量的1～
4％，铁粉为提钒尾渣重量的0～2％，熟石灰为提钒尾渣重量的0～8％。
3.根据权利要求2所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，磁选尾渣制备方法中，各原料的
用量为：提钒尾渣以100份计，碳质还原剂为提钒尾渣重量的15％，钠盐为提钒尾渣重量的
4％，铁粉为提钒尾渣重量的2％，熟石灰为提钒尾渣重量的7.5％。
4.根据权利要求2或3所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，
所述碳质还原剂为焦碳、煤、碳黑、木炭中至少一种，所述碳质还原剂的粒度为0.25～
0.05mm；
所述钠盐为Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄中至少一种，所述钠盐溶液的浓度为1.5～3mol·L^-1；
所述提钒尾渣的粒度为0.165-0.417mm；
所述铁粉中铁含量在90％以上，所述铁粉的粒度为0.063～0.125mm。
5.根据权利要求2或3所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，磁选尾渣的制备方法中，
球团采用的干燥方式为日晒12～72小时或于50～250℃下保温2小时～42小时烘干；
球团采用还原炉进行还原，所述还原炉为转底炉、管式炉或马弗炉；
球团破碎为粒度≤0.165mm粉末；
磁选强度为50-65mT。
6.根据权利要求4所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，磁选尾渣的制备方法中，
球团采用的干燥方式为日晒12～72小时或于50～250℃下保温2小时～42小时烘干；
球团采用还原炉进行还原，所述还原炉为转底炉、管式炉或马弗炉；
球团破碎为粒度≤0.165mm粉末；
磁选强度为50-65mT。
7.根据权利要求2或3所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，其原料还包括普通陶瓷料，
各原料的重量比为：磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-10︰1︰0.0001-0.5。
8.根据权利要求4所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，其原料还包括普通陶瓷料，各原
料的重量比为：磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-10︰1︰0.0001-0.5。
9.根据权利要求5所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，其原料还包括普通陶瓷料，各原
料的重量比为：磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-10︰1︰0.0001-0.5。
10.根据权利要求6所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，其原料还包括普通陶瓷料，各
原料的重量比为：磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-10︰1︰0.0001-0.5。
11.根据权利要求7所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，各原料的重量比为：磁选尾渣
︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-6︰1︰0.0001-0.4。
12.根据权利要求8～10任一项所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，各原料的重量比为：
磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣︰普通陶瓷料＝2-6︰1︰0.0001-0.4。
13.根据权利要求7所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，
所述普通陶瓷料为昔格达土、硅铁灰或膨润土中的至少一种。
14.根据权利要求8～11任一项所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，所述普通陶瓷料为
昔格达土、硅铁灰或膨润土中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，所述普通陶瓷料为昔格达土、
硅铁灰或膨润土中的至少一种。
16.根据权利要求13所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，
所述普通陶瓷料原料为昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-6︰1；或：
所述普通陶瓷料原料为硅灰和昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝3-10︰1；
或：
所述普通陶瓷料原料为硅粉和膨润土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-10︰1。
17.根据权利要求14所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，
所述普通陶瓷料原料为昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-6︰1；或：
所述普通陶瓷料原料为硅灰和昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝3-10︰1；
或：
所述普通陶瓷料原料为硅粉和膨润土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-10︰1。
18.根据权利要求15所述的黑色陶瓷材料，其特征在于，
所述普通陶瓷料原料为昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-6︰1；或：
所述普通陶瓷料原料为硅灰和昔格达土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝3-10︰1；
或：
所述普通陶瓷料原料为硅粉和膨润土，磁选尾渣︰钒钛磁铁矿选钛矿尾渣＝2-10︰1。
19.权利要求7～18任一项所述的黑色陶瓷材料的制备方法，其特征在于，将磁选尾渣、
钒钛磁铁矿选钛矿尾渣与普通陶瓷料混匀，球磨至粒径0.025-0.05mm得球磨混合料，再压制
成型，然后于1000℃～1100℃烧结0.5-1小时，冷却得黑色陶瓷材料。
20.钒钛磁铁矿选钛矿尾渣在制备权利要求2～18任一项所述的黑色陶瓷材料中的用途。