[发明专利]一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法，属于过滤介质领域。

背景技术

陶瓷过滤板又称陶瓷滤膜、陶板、滤板等，是由刚玉、碳化硅等经特殊工艺制成的新型过滤介质。陶瓷过滤板也是采用三维网状结构和连通气孔的有机泡沫绵作载体，将其侵入具有触变性的特殊陶瓷浆料中，并采取特殊的辊挤工艺，使陶瓷浆料均匀敷与载体的骨架上，然后经烘干固化再高温焙烧而成。但由于陶瓷过滤板的盲孔多，导致气孔易堵塞，从而使陶瓷过滤板过滤能力大幅下降。中国专利申请号CN200710021711.7公开了一种覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板及其制造方法，属固液分离领域，陶瓷基板上覆有纳米陶瓷过滤膜，这种纳米陶瓷过滤膜是将异丙醇铝水解后用10%HNO₃溶液进行胶溶，回流老化形成铝溶胶，在铝溶胶中加入纳米氧化铝粉进行混合、分散，形成均匀一致的纳米膜凝胶，再采用浸渍提拉法将纳米膜凝胶均匀涂覆于基板表面，经干燥、烧制而成，所得的多孔陶瓷过滤板有效阻挡了矿浆中的细小颗粒，盲孔少、不易被堵塞，提高了陶瓷过滤板过滤能力，延长了陶瓷过滤板的使用寿命，拓宽了陶瓷过滤机使用的领域。但该陶瓷过滤板强度低，陶粒易剥落，且由于抗热震性差，在使用过程中易出现过滤板断裂现象。综上可知，如何实现一种高性能的陶瓷过滤板是业内亟待解决的技术问题，不仅对陶瓷过滤板的发展具有必要的意义，也对拓宽陶瓷过滤板的使用领域具有必要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对陶瓷过滤板强度低，陶粒易剥落，气孔易堵塞的弊端，提供了一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，所述过滤板为粗孔、中孔、细孔陶瓷过滤片依次层叠后挂浆、干燥、烧制而成，所述粗孔陶瓷过滤片为粗孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡25～100μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述中孔陶瓷过滤片为中孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡15～25μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述细孔陶瓷过滤片为细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡0.5～15μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体孔径依次为500～1000μm、200～500μm、50～200μm。

所述各级粒度陶瓷浆料为各级粒度复合粉料与去离子水、磷酸二氢铝搅拌均匀制得。

所述各级粒度陶瓷浆料由100～120重量份各级粒度复合粉料，50～55重量份去离子水，15～16重量份磷酸二氢铝组成。

所述各级粒度复合粉料为碳化硅、高岭土、钾长石、膨润土、氧化铝、白刚玉、滑石粉、硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的各级粒度复合粉料。

所述各级粒度复合粉料由450～600重量份碳化硅，100～120重量份高岭土，110～130重量份钾长石，50～60重量份膨润土，50～60重量份氧化铝，30～50重量份白刚玉，10～20重量份滑石粉，50～80重量份硅微粉组成。

所述预处理软质聚氨酯泡沫体为软质聚氨酯泡沫体依次用质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理得到。

所述挂浆过程为用0.5～15μm粒度陶瓷浆料对泡沫体淋浆，待泡沫体上浆料不再流出，用辊压机将多余的浆料挤出，再转入干燥箱中干燥12～15min，重复上述淋浆操作2～3次。

所述烧制过程为将碳化硅陶瓷生坯置于干燥箱中，在110～120℃下干燥6～8h后转入窑炉中，以1℃/min速率升温至600℃，保持温度0.5～1h后，再以1℃/min速率继续升温至1400℃，保温烧制2～3h后自然冷却至室温。

所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板的制备方法，具体步骤为：

S1.取粗孔、中孔、细孔软质聚氨酯泡沫体剪裁成相同大小的圆片状，依次用质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理，得预处理软质聚氨酯泡沫体；

S2.将碳化硅、高岭土、钾长石、膨润土、氧化铝、白刚玉、滑石粉、硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的复合粉料；

S3.分别将各级粒度的复合粉料与去离子水混合，再加入磷酸二氢铝，搅拌均匀得各级粒度陶瓷浆料；