一种陶瓷膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108479419A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810434164.3(22)申请日2018.05.08(71)申请人南方科技大学地址518000广东省深圳市南山区学苑大道1088号(72)发明人唐圆圆王子铱梁琨(74)专利代理机构深圳青年人专利商标代理有限公司44350代理人傅俏梅(51)Int.Cl.B01D71/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种陶瓷膜及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种陶瓷膜，包括重量百分比的原料：粉煤灰50-80％；河道底泥：15-40％；成孔剂5-10％。制备方法：将粉煤灰、河道底泥和成孔剂按重量比混合；然后将混合物研磨均匀，用压片机压成薄片后在马弗炉中高温烧结一段时间，即形成孔径在0.01μm到10μm之间的陶瓷膜。本发明可一次烧结完成，其选择废料粉煤灰作为主要原料，大大节约了陶瓷膜的制造成本；组分中的河道底泥亦为廉价易得的废料，同时还可以作为粘合剂有利于粉煤灰与成孔剂相互粘合，可提高陶瓷膜的柔韧性能，烧结后还可以形成陶瓷膜需要的孔隙结构，其制得的陶瓷膜力学强度可与金属氧化物陶瓷膜相媲美，除油率均高于99％，具有较佳的分离和过滤效果。CN108479419ACN108479419A权利要求书1/1页1.一种陶瓷膜，其特征在于，包括下述重量百分比的原料：粉煤灰50-80％；河道底泥：15-40％；成孔剂5-10％。2.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述成孔剂选用CaCO3、淀粉、石墨或尼龙。3.如权利要求2所述的一种陶瓷膜，其特征在于，所述成孔剂优选为CaCO3。4.如权利要求1-3任一项所述的一种陶瓷膜，其特征在于，所述粉煤灰为60-70％；所述河道底泥为20-30％；所述成孔剂为5-10％。5.如权利要求4所述的一种陶瓷膜，其特征在于，所述粉煤灰为67％；所述河道底泥为26％；所述成孔剂为7％。6.如权利要求1-5任一项所述的一种陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将粉煤灰、河道底泥和成孔剂按重量比混合；将粉煤灰、河道底泥和成孔剂混合物研磨均匀，然后用压片机压成薄片；将所述薄片在马弗炉中以1000-1200℃的高温烧结一段时间，形成孔径在0.01μm到10μm之间的陶瓷膜。7.如权利要求6所述的一种陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在所述粉煤灰、河道底泥和成孔剂混合物中加入乙醇，然后研磨至均匀。8.如权利要求6所述的一种陶瓷膜的制备方法，其特征在于，将所述薄片在马弗炉中以4-6℃/min的升温速率高温烧结2-4小时。2CN108479419A说明书1/8页一种陶瓷膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，特别涉及一种用于分离、过滤处理的陶瓷膜及其制备方法。背景技术[0002]目前，已经工业化的陶瓷膜产品主要为SiO2，Al2O3，TiO2和ZrO2陶瓷膜，是以不同规格的SiO2，Al2O3，TiO2和ZrO2等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。[0003]现有技术中商品化的陶瓷膜通常具有三层结构，分别为分离层、过渡层和支撑层，分离层起筛分作用，过渡层的存在是为了避免分离层的颗粒被水冲入支撑层，而支撑层在使用过程中为分离层提供机械强度。因此，陶瓷膜的制备过程通常要进行三次烧结，复杂的制备过程使陶瓷膜制备成本较高。[0004]陶瓷膜可根据孔径尺寸分为微滤陶瓷膜和超滤陶瓷膜。其缺点为原材料价格昂贵，烧结温度高(通常为1300度以上)，不适用于强酸强碱等苛刻环境。现有研究集中于以廉价矿物和工业废物如莫来石，高岭土，矾土矿等为原材料代替原始氧化物材料来降低制备成本。但以传统金属氧化物为原料的陶瓷膜的力学强度为大于50MPa，而以固废或者矿物为原料制备的陶瓷膜的力学强度却通常低于30MPa，难以达到目前分离过滤过程中环境条件的要求和处理效果。发明内容[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种以粉煤灰为主要原料，制备过程简单、成本低廉且分离、力学强度好和过滤性能较佳的陶瓷膜。[0006]本发明提供的陶瓷膜，包括下述重量百分比的原料：[0007]粉煤灰50-80％；河道底泥：15-40％；成孔剂5-10％。[0008]作为上述原料的优选，所述成孔剂选用CaCO3、淀粉、石墨或尼龙，进一步优选为CaCO3。[0009]作为上述原料配比的优选，所述粉煤灰为60-70％；所述河道底泥为20-30％；所述成孔剂为5-10％。[0010]进一步优选所述粉煤灰为67％；所述河道底泥为26％；所述成孔剂为7％。[0011]本发明选择粉煤灰作为主要原料，是以工厂加工时的废料为原料