[发明专利]一种复合陶瓷滤芯及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于过滤材料技术领域，具体是一种复合陶瓷滤芯及其制备方法。

背景技术

过滤材料用途极为广泛，广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业；最常见的有汽车空气滤清器，用于过滤进入发动机的空气，将空气中的颗粒物、微粒等机械杂质成分阻挡，防止这些成分进入汽油、柴油或机油中，保证发动机正常工作。还有大量的过滤材料用于空气调节系统，现在环境大气污染十分严重，极大危害人体健康，空气过滤材料能将空气的各种有害颗粒物吸附，防止进入人们的生活或工作环境，减少人体肺部对颗粒物等有害物质的吸入，提高人们的生活质量，减少疾病的发生。还有一部分用于水过滤与污水处理，用于分离水中的重金属或有害成分。现有过滤材料主要有蜂窝陶瓷、滤纸、钢丝网等。现有蜂窝陶瓷过滤材料原料配功能单一，不能满足技术不断发展的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合陶瓷滤芯及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种复合陶瓷滤芯，其特征在于由下列重量份的原料制成：

硅藻土12-14、活性炭36-38、碳纳米管2-3、硝酸银1-2、椰油酸单乙醇酰胺4-5、偏硅酸钠7-9、丙二醇8-10、淀粉3-5、碳酸氢铵3-4、改性膨润土20-25、水适量。

所述的改性膨润土由以下方法制得：

    将膨润土放入520-540℃煅烧3-4小时，取出，冷却，放入10-12%盐酸溶液中浸泡2-3小时，再放入10-12%氢氧化钠溶液中浸泡1-2小时，取出，用纯净水洗净，烘干研成粉末；再加入相当于膨润土重量35-40%的氮化铝、16-18%的罗布麻粉末、2-3%的明矾粉、2-3%的沸石粉、3-4%的红糖粉，混合搅拌30-40分钟，然后再喷入相当于膨润土重量5-7%的交联剂 TAC，在12000-15000转/分下搅拌40-50分钟，即得。

所述的复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    将各物料混合均匀，真空练泥，压制成型，陈化放置4-6小时，送入隧道式烧结炉中烧结处理，在420-450℃下烧结2-3小时后，以6-8℃/分钟速率升温至650-680℃，烧结2-3小时，然后，再以10-12℃/分钟速率升温至1050-1080℃下烧结3-4小时，取出冷却，送入3-4%的盐酸溶液中浸泡3-4小时，然后，送入400-450ppm的高锰酸钾溶液中浸泡2-3小时，取出烘干即得。

    本发明的含碳纳米管，能够提高陶瓷滤芯的机械性能；同时多壁碳纳米管具有介孔结构，能够有效吸附去除水中重金属离子。本发明可以用于空气调节系统的空气过滤、也可以用于水过滤、还可以用于汽车滤清器吸气过滤，适用于各种环境恶劣的场所。

具体实施方式

    一种复合陶瓷滤芯，由下列重量份（公斤）的原料制成：

    硅藻土14、活性炭38、碳纳米管2、硝酸银2、椰油酸单乙醇酰胺5、偏硅酸钠7、丙二醇10、淀粉5、碳酸氢铵4、改性膨润土20、水适量。

    所述的改性膨润土由以下方法制得：

    将膨润土放入520-540℃煅烧3-4小时，取出，冷却，放入10-12%盐酸溶液中浸泡2-3小时，再放入10-12%氢氧化钠溶液中浸泡1-2小时，取出，用纯净水洗净，烘干研成粉末；再加入相当于膨润土重量40%的氮化铝、18%的罗布麻粉末、3%的明矾粉、3%的沸石粉、4%的红糖粉，混合搅拌30-40分钟，然后再喷入相当于膨润土重量7%的交联剂 TAC，在12000-15000转/分下搅拌40-50分钟，即得。

    复合陶瓷滤芯的制备方法，包括以下步骤：

    将各物料混合均匀，真空练泥，压制成型，陈化放置4-6小时，送入隧道式烧结炉中烧结处理，在420-450℃下烧结2-3小时后，以6-8℃/分钟速率升温至650-680℃，烧结2-3小时，然后，再以10-12℃/分钟速率升温至1050-1080℃下烧结3-4小时，取出冷却，送入3-4%的盐酸溶液中浸泡3-4小时，然后，送入400-450ppm的高锰酸钾溶液中浸泡2-3小时，取出烘干即得。

本发明样品主要技术参数为：抗热冲击：950℃-20℃风冷一次不裂；最高使用温度1250℃。废气净化处理装置的技术指标为：处理气体最高温度550℃；捕集微尘效率≥ 99％；出口排放烟尘颗粒物浓度≤ 30mg/m3；捕获的粉尘颗粒最小粒径范围1-10μmm。