CN106268032A - 一种机械强度高的陶瓷滤芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械强度高的陶瓷滤芯及其制备方法，主要由磷铝石、硅藻土、金刚药石、活性炭、纳米钛酸锶、氧化锌、无烟煤、蛇纹石玉、海绵铁、聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉、碳酸钾、碳酸氢钠等原料制成。本发明的陶瓷滤芯添加了适量的硅藻土，磷铝石、金刚药石、纳米钛酸锶蛇纹石玉、海绵铁等原料，配合活性炭，不仅具有有很好的吸附性能，还具有优异的杀菌性能，通过利用氧化锌与无烟煤在高温下形成低熔物，改善烧结性能，促使莫来石生成，有助于提高陶瓷滤芯的机械强度和耐火性能，另外，氧化锌还具有吸收大能量的属性，有助于提高陶瓷滤芯的冷热急变性能。

Description

一种机械强度高的陶瓷滤芯及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域，更具体地说是一种机械强度高的陶瓷滤芯及其制备方法。
背景技术
陶瓷滤芯，主要用于对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理，有害的余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味，通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。既可应用于净水器、桶装水和分质供水等行业，也可以应用于对水质供应有相应要求的其它场合。目前国际上过滤精度最高的陶瓷滤芯为双控制膜陶瓷滤芯，平均孔径为0.1μm。经该滤芯过滤后的水无需煮开，即可饮用，完全达到国家直接饮用水的标准。随着人们对健康生活的追求和水质的要求越来越高，陶瓷滤芯将会更加广泛地应用于饮用水处理领域。
现有蜂窝陶瓷过滤材料原料、配方、功能都比较单一，存在着强度低，耐高温性差等不足，不能满足技术不断发展的要求。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种机械强度高的陶瓷滤芯及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种机械强度高的陶瓷滤芯，由以下重量份的原料制成：磷铝石30-40、硅藻土18-22、金刚药石8-10、活性炭4-6、纳米钛酸锶2-4、氧化锌3-5、无烟煤2-4、蛇纹石玉1-3、海绵铁2-4、聚二甲基二烯丙基氯化铵3-5、硫酸铝1-3、谷朊粉2-4、聚丙烯酸钙3-5、氧化羟丙基淀粉1-3、碳酸钾1-2、碳酸氢钠2-4。
一种机械强度高的陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将磷铝石、硅藻土、金刚药石、蛇纹石玉混合后加入碳酸氢钠和水，搅拌均匀后浸泡3-4小时，过滤后用清水洗至近中性，于85-95℃干燥，于750-850℃煅烧1-3小时，冷却粉碎；
（3）将聚二甲基二烯丙基氯化铵、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉混合，在42-48℃下混合搅拌35-45分钟；
（4）将步骤（2）中粉碎后的原料、步骤（3）中的原料以及其他剩余成份混合，真空练泥，送入模具中，脱模后，送入255-265℃烧结炉中烧结2-3小时，然后，以5-6℃/分钟速度升温至760-820℃烧结2-3小时，然后，再以9-11℃/分钟速率升温至1100-1200℃烧结3-5小时即得。
本发明的优点在于：
本发明的陶瓷滤芯添加了适量的硅藻土，磷铝石、金刚药石、纳米钛酸锶蛇纹石玉、海绵铁等原料，配合活性炭，不仅具有有很好的吸附性能，还具有优异的杀菌性能，通过利用氧化锌与无烟煤在高温下形成低熔物，改善烧结性能，促使莫来石生成，有助于提高陶瓷滤芯的机械强度和耐火性能，另外，氧化锌还具有吸收大能量的属性，有助于提高陶瓷滤芯的冷热急变性能。
具体实施方式
实施例1，一种机械强度高的陶瓷滤芯，由以下重量份（2）的原料制成：磷铝石30、硅藻土18、金刚药石8、活性炭4、纳米钛酸锶2、氧化锌3、无烟煤2、蛇纹石玉1、海绵铁2、聚二甲基二烯丙基氯化铵3、硫酸铝1、谷朊粉2、聚丙烯酸钙3、氧化羟丙基淀粉1、碳酸钾1、碳酸氢钠2。
一种机械强度高的陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将磷铝石、硅藻土、金刚药石、蛇纹石玉混合后加入碳酸氢钠和水，搅拌均匀后浸泡3小时，过滤后用清水洗至近中性，于85℃干燥，于750℃煅烧3小时，冷却粉碎；
（3）将聚二甲基二烯丙基氯化铵、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉混合，在42-48℃下混合搅拌35-45分钟；
（4）将步骤（2）中粉碎后的原料、步骤（3）中的原料以及其他剩余成份混合，真空练泥，送入模具中，脱模后，送入255℃烧结炉中烧结2小时，然后，以5℃/分钟速度升温至760℃烧结2小时，然后，再以9℃/分钟速率升温至1100℃烧结3小时即得。
实施例2，一种机械强度高的陶瓷滤芯，由以下重量份（kg）的原料制成：磷铝石35、硅藻土20、金刚药石9、活性炭5、纳米钛酸锶3、氧化锌4、无烟煤3、蛇纹石玉2、海绵铁3、聚二甲基二烯丙基氯化铵4、硫酸铝2、谷朊粉3、聚丙烯酸钙4、氧化羟丙基淀粉2、碳酸钾1、碳酸氢钠3。
一种机械强度高的陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将磷铝石、硅藻土、金刚药石、蛇纹石玉混合后加入碳酸氢钠和水，搅拌均匀后浸泡3.5小时，过滤后用清水洗至近中性，于90℃干燥，于800℃煅烧2小时，冷却粉碎；
（3）将聚二甲基二烯丙基氯化铵、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉混合，在45℃下混合搅拌4分钟0；
（4）将步骤（2）中粉碎后的原料、步骤（3）中的原料以及其他剩余成份混合，真空练泥，送入模具中，脱模后，送入260℃烧结炉中烧结2.5小时，然后，以5℃/分钟速度升温至790℃烧结2.5小时，然后，再以10℃/分钟速率升温至1150℃烧结4小时即得。
实施例3，一种机械强度高的陶瓷滤芯，由以下重量份（kg）的原料制成：磷铝石40、硅藻土22、金刚药石10、活性炭6、纳米钛酸锶4、氧化锌5、无烟煤4、蛇纹石玉3、海绵铁4、聚二甲基二烯丙基氯化铵5、硫酸铝3、谷朊粉4、聚丙烯酸钙5、氧化羟丙基淀粉3、碳酸钾2、碳酸氢钠4。
一种机械强度高的陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将磷铝石、硅藻土、金刚药石、蛇纹石玉混合后加入碳酸氢钠和水，搅拌均匀后浸泡4小时，过滤后用清水洗至近中性，于95℃干燥，于850℃煅烧1小时，冷却粉碎；
（3）将聚二甲基二烯丙基氯化铵、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉混合，在48℃下混合搅拌35分钟；
（4）将步骤（2）中粉碎后的原料、步骤（3）中的原料以及其他剩余成份混合，真空练泥，送入模具中，脱模后，送入265℃烧结炉中烧结3小时，然后，以6℃/分钟速度升温至820℃烧结3小时，然后，再以11℃/分钟速率升温至1200℃烧结5小时即得。
上述实施例1-3制得的陶瓷滤芯的主要性能检测结果如下表所示：
表1 实施例1-3制得的陶瓷滤芯的主要性能检测结果
重金属处理方式 铅 汞 铬 镉 砷
处理前重金属浓度（ppm） 0.1 0.02 0.05 0.02 0.1
实施例1去除效果（ppm） 0.0008 0.0009 0.0008 0.0009 0.0008
实施例2去除效果（ppm） 0.001 0.0008 0.0007 0.0008 0.0009
实施例3去除效果（ppm） 0.0008 0.0009 0．0009 0.0008 0.001

Claims (2)

1.一种机械强度高的陶瓷滤芯，其特征在于：由以下重量份的原料制成：磷铝石30-40、硅藻土18-22、金刚药石8-10、活性炭4-6、纳米钛酸锶2-4、氧化锌3-5、无烟煤2-4、蛇纹石玉1-3、海绵铁2-4、聚二甲基二烯丙基氯化铵3-5、硫酸铝1-3、谷朊粉2-4、聚丙烯酸钙3-5、氧化羟丙基淀粉1-3、碳酸钾1-2、碳酸氢钠2-4。
2.根据权利要求1所述的一种机械强度高的陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将磷铝石、硅藻土、金刚药石、蛇纹石玉混合后加入碳酸氢钠和水，搅拌均匀后浸泡3-4小时，过滤后用清水洗至近中性，于85-95℃干燥，于750-850℃煅烧1-3小时，冷却粉碎；
（3）将聚二甲基二烯丙基氯化铵、谷朊粉、聚丙烯酸钙、氧化羟丙基淀粉混合，在42-48℃下混合搅拌35-45分钟；
（4）将步骤（2）中粉碎后的原料、步骤（3）中的原料以及其他剩余成份混合，真空练泥，送入模具中，脱模后，送入255-265℃烧结炉中烧结2-3小时，然后，以5-6℃/分钟速度升温至760-820℃烧结2-3小时，然后，再以9-11℃/分钟速率升温至1100-1200℃烧结3-5小时即得。
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