申请日2017.11.07
公开(公告)日2018.02.27
IPC分类号C04B33/135; C04B33/36; C04B33/32; C04B41/87; B01D39/14; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种用于污水处理的陶瓷滤料及其制备方法，包括以下重量份的原料：氧化锡2‑4份、石蜡1.5‑2.6份、油脂0.7‑1.2份、正硅酸四乙酯4‑8份、偶联剂1.2‑2.5份、无水乙醇8‑15份、长石粉11‑17份、海泡石粉10‑16份、高岭土20‑28份、草木灰6‑10份、二氧化硅30‑45份、硅酸锆3‑5份、三聚磷酸钠2‑6份、五氧化二磷0.8‑2份、氧化锌5‑9份、异氰酸酯1.6‑3份、硅溶胶11‑15份、金属纤维2‑4份和聚醚酰胺1‑1.5份。本发明中通过先制备胚体，然后在胚体表面镶嵌金属纤维，然后在半成品表面旋涂涂料，最后分两步进行烧结，使得各原料之间发挥相互作用，制备的成品吸附性能好，有利于人们对污水进行处理。
权利要求书
1.一种用于污水处理的陶瓷滤料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化锡2-4份、石蜡1.5-2.6份、油脂0.7-1.2份、正硅酸四乙酯4-8份、偶联剂1.2-2.5份、无水乙醇8-15份、长石粉11-17份、海泡石粉10-16份、高岭土20-28份、草木灰6-10份、二氧化硅30-45份、硅酸锆3-5份、三聚磷酸钠2-6份、五氧化二磷0.8-2份、氧化锌5-9份、异氰酸酯1.6-3份、硅溶胶11-15份、金属纤维2-4份和聚醚酰胺1-1.5份。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的陶瓷滤料，其特征在于，所述油脂采用棕榈油、松油和柴油中的至少一种，金属纤维采用不锈钢纤维、铝纤维、铜纤维、锌纤维和锡纤维中的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的陶瓷滤料，其特征在于，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种，偶联剂采用硅烷偶联剂。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于污水处理的陶瓷滤料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将正硅酸四乙酯、油脂、硅溶胶、异氰酸酯和聚醚酰胺在惰性气体保护氛围和24-36摄氏度下混合均匀并且加入催化剂，然后在60-75摄氏度下反应，得到涂料;
步骤二，将海泡石粉、氧化锡、石蜡、偶联剂、长石粉、高岭土、草木灰、二氧化硅、硅酸锆、三聚磷酸钠、五氧化二磷和氧化锌加入高速分散机中，高速分散机在75-90摄氏度、真空度为0.06-0.15Mpa的条件下以4500-6000rpm的转速分散12-18分钟，得到混合料;
步骤三，将混合料放入模具中，由冷等静压机成型，得到胚体，将金属纤维浸泡在无水乙醇中50-80分钟，然后将浸泡后的金属纤维和胚体放在研磨机中研磨，通过研磨机的碾压使得金属纤维镶嵌至胚体表面，得到半成品;
步骤四，将涂料旋涂至半成品表面，在60-75摄氏度下烘干，然后在马弗炉内烧结，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的用于污水处理的陶瓷滤料的制备方法，其特征在于，所述旋涂转速为1500-2100rpm，旋涂时间为20-40秒。
6.根据权利要求4所述的用于污水处理的陶瓷滤料的制备方法，其特征在于，所述烧结包括两步烧结，第一步烧结为450-530摄氏度保温8-14小时，第二步烧结为800-860摄氏度保温15-24小时。
说明书
一种用于污水处理的陶瓷滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷领域，具体是一种用于污水处理的陶瓷滤料。
背景技术
随着中国经济的快速发展，工业化和城市化进程的加快，环境污染和资源短缺问题日益显现。根据住房和城乡建设部的统计，截止2012年2月份，我国城镇污水处理厂设计规模已达到1.4亿m3/d，城镇污水处理厂数量有3184座，实际处理量已经达到1.12亿m3/d，污水中含有对土地和人体有害各种污染物，人们对污水采用各种方法进行处理。物理法、化学药剂法和生物法是常用的方式，化学药剂法虽然可以减少污水中的污染物，但是化学药剂会造成二次污染，生物法的设备占地面积大，处理速度慢，这都给人们带来了困扰。
随着科技的发展和人们研究的深入，陶瓷滤料在污水处理中的应用得到重视。人们为了增加陶瓷滤料的吸附能力，人们在制备陶瓷滤料时会采用各种方法对陶瓷进行加工，但是目前达到的效果仍然达不到人们的预期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于污水处理的陶瓷滤料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于污水处理的陶瓷滤料，包括以下重量份的原料：氧化锡2-4份、石蜡1.5-2.6份、油脂0.7-1.2份、正硅酸四乙酯4-8份、偶联剂1.2-2.5份、无水乙醇8-15份、长石粉11-17份、海泡石粉10-16份、高岭土20-28份、草木灰6-10份、二氧化硅30-45份、硅酸锆3-5份、三聚磷酸钠2-6份、五氧化二磷0.8-2份、氧化锌5-9份、异氰酸酯1.6-3份、硅溶胶11-15份、金属纤维2-4份和聚醚酰胺1-1.5份。
作为本发明进一步的方案：油脂采用棕榈油、松油和柴油中的至少一种，金属纤维采用不锈钢纤维、铝纤维、铜纤维、锌纤维和锡纤维中的一种或者几种的混合物。
作为本发明进一步的方案：异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种，偶联剂采用硅烷偶联剂。
所述用于污水处理的陶瓷滤料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将正硅酸四乙酯、油脂、硅溶胶、异氰酸酯和聚醚酰胺在惰性气体保护氛围和24-36摄氏度下混合均匀并且加入催化剂，然后在60-75摄氏度下反应，得到涂料;
步骤二，将海泡石粉、氧化锡、石蜡、偶联剂、长石粉、高岭土、草木灰、二氧化硅、硅酸锆、三聚磷酸钠、五氧化二磷和氧化锌加入高速分散机中，高速分散机在75-90摄氏度、真空度为0.06-0.15Mpa的条件下以4500-6000rpm的转速分散12-18分钟，得到混合料;
步骤三，将混合料放入模具中，由冷等静压机成型，得到胚体，将金属纤维浸泡在无水乙醇中50-80分钟，然后将浸泡后的金属纤维和胚体放在研磨机中研磨，通过研磨机的碾压使得金属纤维镶嵌至胚体表面，得到半成品;
步骤四，将涂料旋涂至半成品表面，在60-75摄氏度下烘干，然后在马弗炉内烧结，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：旋涂转速为1500-2100rpm，旋涂时间为20-40秒。
作为本发明进一步的方案：烧结包括两步烧结，第一步烧结为450-530摄氏度保温8-14小时，第二步烧结为800-860摄氏度保温15-24小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，适合于大规模的工业化生产;本发明中通过先制备胚体，然后在胚体表面镶嵌金属纤维，然后在半成品表面旋涂涂料，最后分两步进行烧结，使得各原料之间发挥相互作用，制备的成品使用寿命和使用强度高，吸附性能好，有利于人们对污水进行处理。