[发明专利]一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法，所述方法包括：将建水陶泥加水软化，加入紫陶废料、玻璃粉，制成泥料；揉匀，排出气泡，形成多孔陶泥；拉坯成型为罐状或制成陶球；干燥后煅烧，保温后冷却至室温，形成多孔陶瓷。所制得的多孔陶瓷具有滤水功能，对比目前使用较多的制作工艺复杂、成本高的六方氮化硼和堇青石等材料制作的多孔材料，本发明的多孔陶瓷材料制作方法简单、成本低廉、过滤吸附效果强，全面扩展了建水紫陶在新材料方面的应用，对于绿色可持续发展具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法，所述多孔陶瓷具有滤水功能。

背景技术

水污染是人类可持续发展过程中面临的非常严重且亟待解决的问题。目前，污水处理所面临的主要问题是：污水过滤材料制备成本过高，处理效率低并且不能实现重复利用等。用于污水处理的材料一般有多孔碳材料、棉纤维材料和无机陶瓷玻璃材料等。

多孔陶瓷具有机械强度高、耐腐蚀、耐高温高压等特点，其制备方法较多，添加造孔剂法是常用的方法之一，该方法存在：造孔剂价格高昂、添加物可能会产生有毒有害物质、造孔方法复杂繁琐等问题。目前用于污水处理的多孔陶瓷材料中又以六方氮化硼多孔材料、堇青石多孔材料等处理效果较好，但是也存在着原料价格高、需高温煅烧带来高耗能的问题。

建水紫陶是用云南建水县出产的一种传统生活用品陶瓷，目前主要用作茶具、装饰摆件、烹饪器具等。紫陶在生产过程中经常会出现残次品废料，这些废料一直以来被直接丢弃，不仅占用土地而且碎片会产生潜在的扎伤人畜的危害。建水紫陶原料价格低廉，但并未得到很好地利用。

发明内容

经实验检测发现：建水紫陶材料对于污水中的化学需氧量(COD)、六价铬、镉、铅、甲基蓝一类物质具有较好的过滤吸附作用。因此，发明人以紫陶废料作为造孔剂制造用于污水过滤的多孔陶瓷材料，从而完成本发明，并且本发明的多孔陶瓷能够重复利用，具有重要的应用价值和意义。

因此，在一个方面，本发明提供了一种基于紫陶废料的多孔陶瓷的制备方法，所述方法包括：

1)称取建水陶泥加水软化，加入紫陶废料、玻璃粉，制成泥料；

2)将所述泥料揉匀，适当挤压排出气泡，形成多孔陶泥；

3)将所述多孔陶泥拉坯成型为罐状或制成陶球，待坯体半干后进行修坯，将罐状坯体壁厚调整为2-5mm，或者陶球直径为1cm；

4)待所述坯体干燥后，煅烧至1100℃，在1100℃保温30分钟后冷却至室温，形成多孔陶瓷。

进一步地，步骤1)中，所述建水陶泥是用云南省建水县境内的陶土原料制作而成的、目数为150-250目之间的陶泥。

进一步地，步骤1)中，所述建水陶泥与紫陶废料的重量比为700：40-60，优选700：60。

进一步地，步骤1)中，所述紫陶废料的最大直径在3mm以下，优选地，所述紫陶废料的细度在30目以内。

进一步地，步骤3)中，所述罐状坯体壁厚调整为2-3mm。

在另一个方面，本发明涉及由上述制备方法获得的多孔陶瓷。

进一步地，所述多孔陶瓷的孔均匀分布。

在又一个方面，本发明涉及所述多孔陶瓷在污水处理中的应用。

进一步地，在所述应用中，所述多孔陶瓷吸附污水中的有机废物、六价铬、镉、铅。

进一步地，所述多孔陶瓷吸附甲基蓝或与甲基蓝类似的有机物，优选地，当吸附饱和之后，通过将所述多孔陶瓷煅烧至600-700℃，将吸附的有机物高温分解，使得所述多孔陶瓷重复利用。

技术效果