CN102503384A

CN102503384A - 一种新型精密疏水过滤填料的制备方法

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Publication number: CN102503384A
Application number: CN2011103705284A
Authority: CN
Inventors: 应清界; 黄克; 王智宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: CN102503384B

Abstract

本发明公开了一种新型精密疏水过滤填料的制备方法，属于新材料领域。本方法采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠等为主要原料，经过粉碎、研磨超细加工，加入辅料结合剂，进一步研磨均匀，成为一种具有一定含水率的固态原料，用模具成型，阴干后，装炉高温进行烧结，冷却至室温后破碎加工至合格颗粒，成为一种新型精密疏水过滤填料。本发明的填料可以应用于各种水处理过滤，在污水处理、净水预处理等方面均可以使用。

Description

一种新型精密疏水过滤填料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种新材料领域的精密疏水过滤填料的制备方法。是一种可以实现10um以下的过滤精度的颗粒填料的制备方法，属于新材料领域，在污水处理、净水预处理等方面具有广阔的应用前景。

背景技术

通常我们所说的过滤是一种常见的固液分离方法，一般来说，过滤都需要借助过滤介质才能实现从液相中将固体物质分离出来。常见的过滤介质有石英砂、硅藻土、锰砂、陶粒、活性炭等，高精度过滤材料有微滤膜、超滤膜、反渗透膜等，不同的过滤介质针对的过滤对象及过滤精度都不同。如石英砂的过滤精度是5-10mm，可有效去除胶体微粒及高分子有机物，但更小的粒径的颗粒就不能分离。常见的过滤精度见表1。而实现高精度过滤的造价较高昂，特别是一些具有耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的固液分离更是造价高昂，因此，制备高性能的过滤填料具有巨大的应用市场；对于这类特殊的过滤材料国内外均有大量的机构和企业在研究，针对不同的行业、不同的过滤要求开发出来了多种产品，有代表性的是多孔陶瓷材料，最高过滤精度可以实现0.1um。但造价成本高昂，应用领域受到限制。因此研制成本较低、可以实现1-10um左右的过滤介质具有很大的市场应用前景。

本发明的填料能满足耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的固液分离，可以实现10um以下的过滤精度。

表1不同过滤介质的过滤精度

序号	过滤介质	过滤精度	成本
				1	石英砂	5-10mm	低
2	硅藻土	5-10mm	低
				3	锰砂	5-10mm	中
4	陶粒	5-10mm	较高
				5	活性炭	5-10mm	较高
6	微滤膜	0.1um	很高
				7	超滤膜	0.01um	很高
8	多孔陶瓷材料	0.1um	很高
				9	本发明填料	1-10um	中

发明内容

本发明的目的在于制备一种可以实现高过滤精度，成本低廉，具有耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的过滤填料。

本发明采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠等为主要原料，利用特定的加工工艺，经过粉碎、研磨等超细加工，加入辅料结合剂研磨均匀，成为一种具有一定含水率的固态原料；将制备好的原料用模具成型并阴干，装炉后用1700℃以上高温进行烧结，冷却至室温后用破碎机加工至合格颗粒，成为一种新型精密疏水过滤填料。

本发明的具体配方及实施内容如下：

1)主原料配方

氧化铝：18.3～22.2％

氧化镁：13.5～15.5％

硼酐：9.5～11.8％

软质粘土：8.5～10.5％

二氧化硅：4.8～5.5％

碳酸钠：6.6～7.2％

红煤渣：4.5～5.5％

2)辅料及结合剂

结合剂1：铝铬磷酸盐4.5～6.4％

结合剂2：水玻璃4.5～6.5％

结合剂3：焦油9.5～10.5％

水：7.5～8.4％

将以上的主原料按质量配比混合，并粉碎、研磨超细加工，完成后加入辅料及结合剂进一步研磨均匀，成为一种半湿状的固态物质。按一定的尺寸制作模具，厚度不宜大于50mm，利于节能和后续的加工，用模具成型后堆垛阴干，制成半成品。

将阴干后的半成品装炉，按一定的升温速率，使温度达到1700℃以上进行烧结，保温2.5-3h。将烧结好的填料按一定速率降至室温后，用鄂式破碎机对填料进行破碎、筛分，加工成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料。

本发明的具体实施实例：

经过无数次的试验实施，本发明的各主辅料的最佳配比为：

(1)氧化铝：21.2％

(2)氧化镁：14.6％

(3)硼酐：9.8％

(4)软质粘土：10.2％

(5)二氧化硅：5.5％

(6)碳酸钠：6.6％

(7)红煤渣：5.1％

(8)铝铬磷酸盐：4.8％

(9)水玻璃：4.5％

(10)焦油：9.7％

(11)水：8.0％

以上的主辅料按质量百分比合计为100％；将主辅料按(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(11)依次加入，充分混合研磨20min后，再加入(9)、(10)，进一步充分研磨25min，成为制作填料的原料备用。

用0.8mm厚的铁板制成长200mm宽100mm厚20mm的长方体模具，将制备好的原料加入模具中压实成型，取出后堆垛阴干成为半成品。

将半成品装炉进行烧结，按每小时100℃的升温速率升温至1700℃，保温3小时，再按每小时降温120℃的速率降至室温。将烧结好的成品用鄂式破碎机进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料，完成填料制备过程。

制备好的填料各项物理性能见表2

表2填料的各项物理性能指标

序号	项目	指标	备注
				1	容重	850Kg/m3
2	比重	1.3-1.45g/cm3
				3	吸水率	0.9-15.3％
4	耐酸度	99.2	浸泡于30％盐酸中二周
				5	耐碱度	85.3	浸泡于NaOH、KOH碱液中二周
6	空隙率	35-45％	堆积法
				7	硬度	7级
8	抗压强度	2800-3500kg/cm2
				9	摩擦损耗率	＜7％
10	比表面积	13.6-25.5m2/g

本发明具有以下的优点和效果：

本发明的填料具有孔隙率高、透气性能好、阻力小、清洗再生方便，过滤精度高，且耐高温、耐酸、耐碱，在一些特殊污水处理中应用前景广阔。在各种污水处理、净水预处理等领域具有较大的应用市场。

附图说明

图1填料制备工艺流程图

Claims

1.一种新型精密疏水过滤填料的制备方法，其特征在于采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠等为主要原料，经过一定的工艺加工，成为一种新型精密疏水过滤填料，具体的步骤如下：

(1)主原料配方

氧化铝：18.3～22.2％

氧化镁：13.5～15.5％

硼酐：9.5～11.8％

软质粘土：8.5～10.5％

二氧化硅：4.8～5.5％

碳酸钠：6.6～7.2％

红煤渣：4.5～5.5％

(2)辅料及结合剂

结合剂1：铝铬磷酸盐4.5～6.4％

结合剂2：水玻璃4.5～6.5％

结合剂3：焦油9.5～10.5％

水：7.5～8.4％

(3)将以上的主原料按质量配比混合，并研磨超细加工，完成后加入辅料及结合剂进一步混合均匀，成为一种半湿状的固态物质。

(4)按一定的尺寸制作模具，厚度不宜大于50mm，利于后续的加工，用模具成型后堆垛阴干，制成半成品。

(5)将阴干后的半成品装炉，按一定的升温速率，使温度达到1700℃以上进行烧结，保温2.5-3h。

(6)降至室温后，用鄂式破碎机对填料进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料。

2.根据权利要求1所述的新型精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于所述的各主辅料配方为：

(1)氧化铝：18.3～22.2％

(2)氧化镁：13.5～15.5％

(3)硼酐：9.5～11.8％

(4)软质粘土：8.5～10.5％

(5)二氧化硅：4.8～5.5％

(6)碳酸钠：6.6～7.2％

(7)红煤渣：4.5～5.5％

(8)铝铬磷酸盐：4.5～6.4％

(9)水玻璃：4.5～6.5％

(10)焦油：9.5～10.5％

(11)水：7.5～8.4％

3.根据权利要求1所述的新型精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：按所需的主辅料最佳比例依次加入氧化铝、氧化镁、硼酐、软质粘土、二氧化硅、碳酸钠、红煤渣、铝铬磷酸盐和水，充分研磨混合后，再加入水玻璃和焦油，进一步充分混合，成为制作填料的原料。

4.根据权利要求1所述的新型精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：按一定的大小尺寸用模具成型，厚度不宜大于50mm，堆垛阴干成为半成品。

5.根据权利要求1所述的新型精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：将半成品装炉进行烧结，按每小时100℃的升温速率升温至1700℃，保温3小时，再按每小时降温120℃的速率降至室温。

6.根据权利要求1所述的新型精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：烧结后的成品用破碎机进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料，这种颗粒填料可以应用于污水处理、净水预处理等方面的过滤器中使用，可以实现较高的过滤精度。