[发明专利]一种轻质多孔陶瓷滤材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质多孔陶瓷滤材及其制备方法，以珍珠岩为基材制备轻质多孔陶瓷滤材，由以下重量份原料制得：珍珠岩80‑100份；熔块粉20‑25份；木薯淀粉胶50‑65份。本发明经过反复配料试验，提供了一种原料简单的陶瓷滤材配方，同时改进现有的烧制方法，采用分步升温烧结的方式制备多孔陶瓷滤材，能够提高陶瓷滤材的表面积、孔隙率、稳定性和透水性能。

技术领域

本发明属于水生态滤材领域，具体涉及一种轻质多孔陶瓷滤材及其制备方法。

背景技术

随着科技和工业化生产的发展，能源、资源、三废治理等问题更加受到重视，尤其是生物化工、精细化工、能源材料等高技术领域的迅速发展，对液、固分离技术的研究和开发提出更高的要求，高分离精度、高运行效率的多孔过滤技术及多孔过滤材料愈来愈引起人们的重视。多孔陶瓷是一种含有较多孔洞的无机非金属材料，并且能够利用材料中孔洞的结构或表面积，结合材料本身的材质，来达到所需要的物理及化学性能的材料。多孔陶瓷材料做过滤介质的陶瓷微滤技术及陶瓷过滤不仅解决了高温、高压介质、强酸碱介质和化学溶剂介质等难过滤问题，而且本身由于具有过滤精度高、洁净状态好以及容易清洗、使用寿命长等特长，同时多孔陶瓷材料作为滤材具有足够的机械性能可用来捕获和截留流体中的杂质和颗粒，目前已在石油、化工、制药、食品、环保和水处理等领域得到广泛应用。

中国专利CN102898174B公开了一种多孔陶瓷微球材料及其制备方法，首先通过电喷的方法将陶瓷浆料加入液氮中，形成具有多孔的分散微球颗粒，之后再将具有气孔的微球颗粒在高温下烧结得到多孔陶瓷微球材料。中国专利CN102924113A公开了一种铜矿尾矿渣多孔陶瓷材料及制备方法，以铜矿选矿尾矿为骨料，添加致孔剂、粘结剂、助熔剂等助剂得到生坯，干燥后高温程序控温烧结，得到多孔陶瓷。目前，多孔陶瓷滤材的制备原料大多需要外加多种助溶剂和粘结剂等有机助剂，此类原料配方复杂，加入多种有机物质可能导致在水净化过程中有害物质的浸出；同时，在陶瓷滤材烧制过程中往往采用一次烧结的方式，一次烧结可能存在滤材内部烧结不透，导致滤材结构不稳定，孔隙度下降等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料简单的陶瓷滤材配方，同时改进现有的烧制方法，采用分步升温烧结的方式制备多孔陶瓷滤材，能够提高陶瓷滤材的表面积、孔隙率、稳定性和透水性能。

本发明的技术方案如下：

一种轻质多孔陶瓷滤材，其特征在于：以珍珠岩为基材制备轻质多孔陶瓷滤材，由以下重量份原料制得：

珍珠岩80-100份；

熔块粉20-25份；

木薯淀粉胶50-65份。

优选的，由以下重量份原料制得：所述珍珠岩100份，熔块粉25份，木薯淀粉胶60份。

优选的，由以下重量份原料制得：所述珍珠岩85份、熔块粉23份和木薯淀粉胶60份。

优选的，所述熔块粉为透明熔块粉或乳白熔块粉。

优选的，所述轻质多孔陶瓷滤材为椭球形，其内部由松散且相互粘结的陶瓷微颗粒构成；所述陶瓷微颗粒内具有气孔结构。

本发明还包括一种轻质多孔陶瓷滤材的制备方法，包括以下步骤：

(1)将如下重量组份的珍珠岩80-100份、熔块粉20-25份和木薯淀粉胶50-65份搅拌混合均匀，得到混合配料；将混合配料冲压成椭球形，得到陶瓷滤材生坯，进行初级干燥脱水，干燥脱水20-24小时；

(2)将初级干燥脱水后的陶瓷滤材生坯加热，从室温以4.5℃/分钟～5.0℃/分钟的升温速率均匀升温4小时至1050℃～1070℃的烧结温度后保温1小时；

(3)保温后以3.0℃/分钟的降温速率均匀降温0.5小时降至950℃～1000℃；