CN101913872B - 碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，涉及一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤技术。该过滤管包括内支撑体和外表分离膜，内支撑体的原料按重量百分比包括如下组分：废弃碳化硅70-85％、刚玉砂5-10％、苏州土3-5％、氧化锆1-5％、成孔粘结剂0.1-2％、增强剂0.5-5％；外表分离膜主要成份为氧化硅；碳化硅为窑炉废弃碳化硅板为原料经破碎、筛选工艺制备而成；上述原料经过二次烧结工艺烧制成型，其中一次烧结形成内支撑体，二次烧结形成内支撑体表面的外表分离膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷膜过滤技术，特别是涉及一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤技术。
背景技术
陶瓷过滤管具有网络状态分布均匀的无数微孔，且孔径细长弯曲，贯通性好，具有毛细管的特点，使固体颗粒在微孔口径形成拱桥状，对滤速影响小。其具有耐高温、耐腐蚀、不变形、易清洗再生，使用寿命长，无有害物溶出，不受到二次污染等优点。而且其再生简单，一般三个月反冲一次，只需清除沉淀物后，用水或压缩空气反冲，即可恢复原状继续使用。
陶瓷微孔过滤管主要应用于治炼、化工、合成橡胶、纺织、制药、食品加工的过滤酸性气体、空气净化、污水处理，代替高分子PP液、滤网、滤布、石英砂等。
现有的陶瓷膜超滤机中的陶瓷膜过滤管的截面为环状圆管。陶瓷膜超滤机的结构如中国专利号为02276891.2、公开日2003年7月2日的专利描述。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，该生产方法可以优化过滤管原料成份，使其具有耐高温、高压，耐化学腐蚀的良好性能，且原料成本低廉。
为了解决本发明的技术问题，本发明提出种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，该过滤管包括内支撑体和外表分离膜，所述内支撑体的原料按重量百分比包括如下组分：碳化硅70-85％、刚玉砂5-10％、苏州土3-5％、氧化锆1-5％、成孔粘结剂0.1-2％、增强剂0.5-5％；
其中，碳化硅由以废弃窑炉碳化硅板为原料经破碎、筛选工艺制备而成；
所述外表分离膜主要成份为氧化硅；
上述原料经过二次烧结工艺烧制成型，其中一次烧结形成内支撑体，二次烧结形成内支撑体表面的外表分离膜。
优选地：所述一次烧结温度为1200℃-1400℃，二次烧结为先在573℃-650℃时保温6小时，然后控制烧结温度在1000℃-1100℃。
优选地：冷却出窑方式和时间为自然冷却24小时以上。
优选地：所述内支撑体制备包括以下步骤：
将配好的碳化硅等原材料用搅拌机均化后，经过电子给料机，送入真空炼泥机，挤出坯管，在烘干炉烘干，在烧结炉烧成半成品，在表面涂上收缩分散剂，再进入注浆精镀工序。
优选地：所述外表分离膜的制备包括：
用搅拌机将氧化硅微粉加入硅酸钠以及纤维黏结剂搅拌均匀，用喷涂方式镀膜，其中氧化硅微粉在显微镜的情况下是椭圆形颗粒状态，控制膜厚度在0.5-0.6mm之间，控制膜厚度均匀，待干后进行二次烧结。
优选地：用石蜡和粘合剂镀在所述内支撑体上，使外表分离膜和内支撑体紧密结合。
优选地：将所述过滤管制成其截面的管壁呈凸起和凹陷的波纹形状。
优选地：所述截面的波纹形状为对称图形。
优选地：所述过滤管的截面管壁上的所有凸起的顶部在同一圆周上，或者所有凹陷的底部在同一圆周上。
本发明的有益效果：
相比现有技术，按本发明方法生产的陶瓷膜过滤管由于其组成成份得以优化，经过检测其具有耐高温、高压耐化学腐蚀的良好性能。其中内支撑体与外表分离膜经过烧结后结合牢固，使过滤管可以承受更大的工作压力，以及更好的过滤效率。特别是原料中的碳化硅，可以来源于炉窑中的废弃碳化硅板，原料方便廉价，且更加环保。
具体实施方式
本发明提供一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，该过滤管包括内支撑体和外表分离膜，所述内支撑体的原料按重量百分比包括如下组分：废弃碳化硅70-85％、刚玉砂5-10％、苏州土3-5％、氧化锆1-5％、成孔粘结剂0.1-2％、增强剂0.5-5％。外表分离膜主要成份为氧化硅。其中，碳化硅由以窑炉废弃碳化硅板为原料经破碎、筛选工艺制备而成。上述原料经过二次烧结工艺烧制成型，其中一次烧结形成内支撑体，二次烧结形成内支撑体表面的外表分离膜。
本发明的实施例一举例如下：
内支撑体的原料按重量百分比包括：废弃碳化硅70％、刚玉10％、苏州土4％、氧化锆5％、成孔粘合剂2％、增强剂3％，其它为杂质。将上述原料一次烧结成型管状体。过滤管的生产工艺如下所述：
1、配料：按上述配比进行科学优化配比。
2、一次烧结温度1300℃，形成内支撑体，二次烧结600℃，保温6小时，最终烧结温度控制在1070℃。
3、冷却出窑时间，自然冷却24小时(不得风机吹)。
4、烧结时间，视窑炉情况而定，一般为31小时。
成品生产过程为：
(1)内支撑体制备是将配好的碳化硅等原材料用搅拌机均化后，经过电子给料机，送入真空炼泥机，挤出坯管，在烘干炉烘干，在烧结炉烧成半成品，在表面涂上收缩分散剂，再进入注浆精镀工序。
(2)外表分离膜的制备，是用搅拌机将氧化硅微粉(微粉在显微镜的情况下是椭圆形颗粒状态)加入部分硅酸钠并加入部分纤维黏结剂搅拌均匀。用喷涂方式镀膜，控制膜厚度在0.5-0.6mm之间，控制膜厚度均匀，待干后进行二次烧结。
本发明的实施例二举例如下：
内支撑体的原料按重量百分比包括：废弃碳化硅80％、刚玉8％、苏州土3％、氧化锆2％、成孔粘合剂0.1％、增强剂0.5％，其它为杂质。将上述原料一次烧结成型管状体。过滤管的生产工艺与过程同实施例一所述。
本发明的实施例三举例如下：
内支撑体的原料按重量百分比包括：废弃碳化硅85％、刚玉5％、苏州土4％、氧化锆1％、成孔粘合剂1％、增强剂3％，其它为杂质。将上述原料一次烧结成型管状体。过滤管的生产工艺与过程同实施例一所述。
本发明采用碳化硅和氧化硅为主体材料新配方、新工艺制作，经过二次烧结独特工艺而成，该产品结构紧密，强度特别好，纳米级微孔。外膜孔径0.1μm，显气孔率高达62.03％。内支撑体孔径在1.3μm，双层式膜管，外膜厚度在0～2mm之间，在实际使用时，外膜拦截液体中的细微悬浮物、杂质，油类和酸性有害微小物质，而又因外膜较薄，内支撑体骨架起保护外膜的作用。孔径较大，不容易造成陶瓷膜过滤管的阻塞，而且在反冲再生时由里向外反冲，又因内支撑体孔径较大，冲击力较强，更容易使膜表面掉渣、脱渣。快速完成陶瓷膜过滤管的再生利用。
Claims (8)
1.一种碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，该过滤管包括内支撑体和外表分离膜，所述内支撑体的原料按重量百分比包括如下组分：碳化硅70-85％、刚玉砂5—10％、苏州土3-5％、氧化锆1-5％、成孔粘结剂0.1-2％、增强剂0.5-5％；
其中，碳化硅由以窑炉碳化硅板为原料经破碎、筛选工艺制备而成；
所述外表分离膜主要成份为氧化硅；
上述原料经过二次烧结工艺烧制而成，其中一次烧结形成内支撑体，二次烧结形成内支撑体表面的外表分离膜；
所述一次烧结温度为1200℃-1400℃，二次烧结573℃-650℃保温6小时以上，然后控制烧结温度控制在1000℃-1100℃。
2.根据权利要求1所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特征在于：冷却出窑方式和时间为自然冷却24小时以上。
3.根据权利要求1所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特征在于：所述内支撑体制备包括以下步骤：
将配好的原材料用搅拌机均化后，经过电子给料机，送入真空炼泥机，挤出胚管，在烘干炉烘干，在烧结炉烧成半成品，在表面涂上收缩分散剂，再进入注浆精镀工序。
4.根据权利要求1所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特征在于：所述外表分离膜的制备包括：
用搅拌机将氧化硅微粉加入硅酸钠以及纤维黏结剂搅拌均匀，用喷涂方式在内支撑体表面镀膜，其中氧化硅微粉在显微镜的情况下呈椭圆形颗粒状态，控制膜厚度在0.5—0.6mm之间，控制膜厚度均匀，待干后进行二次烧结。
5.根据权利要求1所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特 征在于包括：用石腊和粘合剂镀在所述内支撑体上，使外表分离膜和内支撑体紧密烧结合。
6.根据权利要求1所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特征在于：将所述过滤管制成其截面的管壁呈凸起和凹陷的波形状。
7.根据权利要求6所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特
征在于：所述截面的波纹形状为对称图形。
8.根据权利要求6所述的碳化硅-氧化硅陶瓷膜过滤管的生产方法，其特征在于：所述过滤管的截面管壁上的所有凸起的顶部在同一圆周上，或者所有凹陷的底部在同一圆周上。
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