一种盐浴添加剂及其制备方法、应用与流程

本申请涉及材料，尤其涉及离子交换盐浴的提纯材料。具体的，本申请公开了一种盐浴添加剂及其制备方法、应用。

背景技术：

1、离子交换盐浴在对离子交换处理过程中待离子交换物质释放至离子交换盐浴中的杂质离子进行吸附的过程中，通常会产生杂质离子，从而会造成盐浴中毒，劣化离子交换效果。由此可见，离子交换盐浴是有寿命的，而相关技术中在离子交换盐浴寿命到期后，通常只能更换新盐浴，导致产业化应用的成本高、效率低。

2、值得注意的是，在此部分中描述的技术不一定是之前已经设想到或采用的技术。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何技术仅因其包括在此部分中就被认为为现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

技术实现思路

1、本申请提供了一种盐浴添加剂及其制备方法、应用，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。

2、本申请第一方面提供了一种盐浴添加剂，包括非结构性成分和结构性成分，所述非结构性成分包括第一碱金属元素和卤族元素，所述结构性成分包括o-si-o共价键结构。

3、本申请第二方面提供了一种盐浴添加剂的制备方法，包括：按照本申请第一方面所述的盐浴添加剂的组分准备原料；将所述原料于预设熔炼温度范围之间进行熔炼，得到液态的盐浴添加剂前驱体；基于所述盐浴添加剂前驱体制备所述盐浴添加剂。

4、本申请第三方面提供了一种盐浴添加剂的应用，包括：将本申请第一方面所述盐浴添加剂与待离子交换物质同时或顺序置入离子交换盐浴，以对所述离子交换处理过程中待离子交换物质释放至离子交换盐浴中的杂质离子进行吸附。

5、由上可见，根据本申请方案所提供的盐浴添加剂及其制备方法、应用，盐浴添加剂包括非结构性成分和结构性成分，非结构性成分包括第一碱金属元素和卤族元素，结构性成分包括o-si-o共价键结构。通过本申请的实施，盐浴添加剂作为盐浴提纯用材料，当第一碱金属元素从盐浴添加剂中脱离并流出到离子交换盐浴中后，在配电平衡的作用下，盐浴添加剂腾出的位点可以吸附离子交换盐浴中的杂质离子，从而可以有效保持离子交换盐浴的性能，降低了离子交换的产业化成本并提高了效率；再者，卤素作为添加剂网络结构外成分，对盐浴添加剂起到解离作用，在高温下促进盐浴添加剂中的第一碱金属以离子形式快速流入盐浴之中，促进了盐浴添加剂的杂质离子吸附效率；另外，si与周围的o共价结合形成盐浴添加剂的网络o-si-o，形成一个三维网络结构，这种结构赋予了盐浴添加剂无定形性、均匀性、抗腐蚀性和高熔点，可使盐浴添加剂的制造过程易于控制和调整，以及使盐浴添加剂的抗腐蚀性、化学稳定性、耐热性和耐火性得到了提高。

6、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种盐浴添加剂，包括非结构性成分和结构性成分，所述非结构性成分包括第一碱金属元素和卤族元素，所述结构性成分包括o-si-o共价键结构。

2.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述盐浴添加剂为玻璃类物质，包含非晶态物质和/或晶态物质。

3.根据权利要求2所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述盐浴添加剂的玻璃转变温度大于480℃。

4.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述结构性成分还包括r’-si-o共价键结构，所述r’为所述卤族元素。

5.根据权利要求1或4所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述卤族元素包括f和/或cl。

6.根据权利要求1或4所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述卤族元素在所述盐浴添加剂中的含量大于100ppm且小于2.34wt％。

7.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述第一碱金属元素包括na和/或k。

8.根据权利要求7所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述非结构性成分还包括与所述第一碱金属类型不同的第二碱金属元素。

9.根据权利要求8所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述第一碱金属元素与所述第二碱金属元素在所述盐浴添加剂中的合计含量小于或等于63wt％。

10.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述第一碱金属元素在所述盐浴添加剂中的含量为22～57wt％。

11.根据权利要求10所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述第一碱金属元素在所述盐浴添加剂中的含量为32～52wt％。

12.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述si在所述盐浴添加剂中的含量为8～32wt％。

13.根据权利要求12所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述si在所述盐浴添加剂中的含量为14～25wt％。

14.根据权利要求1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述结构性成分还包括r”-si-o共价键结构，所述r”为第一其它元素，所述第一其它元素包括al、b、p、zn、zr、ti中的至少一种。

15.根据权利要求14所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述非结构性成分还包括第二其它元素，所述第二其它元素包括mg、ca中的至少一种。

16.根据权利要求14或15所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述第一其它元素和/或第二其它元素在所述盐浴添加剂中的含量大于3.5wt％且小于18.5wt％。

17.根据权利要求至1所述的盐浴添加剂，其特征在于，所述盐浴添加剂的形状包括如下任意一种：颗粒状、片状、多孔状。

18.根据权利要求17所述的盐浴添加剂，其特征在于，颗粒状的所述盐浴添加剂的粒径为1mm～10mm；片状的所述盐浴添加剂的厚度为0.3mm～1mm；多孔状的所述盐浴添加剂的孔径为1mm～10mm。

19.一种盐浴添加剂的制备方法，包括：

20.根据权利要求19所述的盐浴添加剂的制备方法，其特征在于，所述熔炼温度范围为1000℃～1600℃。

21.根据权利要求19所述的盐浴添加剂的制备方法，其特征在于，所述基于所述盐浴添加剂前驱体制备所述盐浴添加剂，包括如下任意一种：

22.根据权利要求21所述的盐浴添加剂的制备方法，其特征在于，所述水淬处理的温度范围为10℃～80℃。

23.一种如权利要求1至18中任意一项所述的盐浴添加剂的应用，将所述盐浴添加剂与待离子交换物质同时或顺序置入离子交换盐浴，以对离子交换处理过程中所述待离子交换物质释放至离子交换盐浴中的杂质离子进行吸附。

24.根据权利要求23所述的盐浴添加剂的应用，其特征在于，所述待离子交换物质为微晶玻璃。

25.根据权利要求23所述的盐浴添加剂的应用，其特征在于，所述离子交换盐浴为至少含有na和/或k的熔融盐浴。

26.根据权利要求23所述的盐浴添加剂的应用，其特征在于，所述盐浴添加剂的添加比例为离子交换盐浴质量的0.1～10％。

27.根据权利要求23所述的盐浴添加剂的应用，其特征在于，所述盐浴添加剂的反应温度大于或等于所述离子交换处理的温度，和/或，所述盐浴添加剂的反应时间为1h～24h。

28.根据权利要求27所述的盐浴添加剂的应用，其特征在于，所述盐浴添加剂的反应温度小于或等于650℃。

技术总结
本申请提供了一种盐浴添加剂及其制备方法、应用，涉及材料技术领域，该盐浴添加剂包括非结构性成分和结构性成分，非结构性成分包括第一碱金属元素和卤族元素，结构性成分包括O‑Si‑O共价键结构。通过本申请的实施，盐浴添加剂作为盐浴提纯用材料可吸附离子交换盐浴中的杂质离子，从而可以有效保持离子交换盐浴的性能，降低离子交换的产业化成本并提高效率；再者，卤素作为添加剂网络结构外成分，对盐浴添加剂起到解离作用，在高温下促进盐浴添加剂中的第一碱金属以离子形式快速流入盐浴之中，促进了盐浴添加剂的杂质离子吸附效率；另外，O‑Si‑O共价结构使盐浴添加剂的抗腐蚀性、耐热性、耐火性和化学稳定性得到了提高。

技术研发人员：任志强
受保护的技术使用者：深圳市博雅新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20