[发明专利]一种以高硅固废为原料流延成型制备脱盐用疏水多孔堇青石陶瓷膜的方法

说明书

一种以高硅固废为原料流延成型制备脱盐用疏水多孔堇青石陶瓷膜的方法属于脱盐技术领域，以高硅固废为原料低成本流延成型制备疏水多孔堇青石陶瓷膜，用于膜蒸馏脱盐。首先用去离子水清洗固体废弃物，然后活化；将活化后的高硅固废与氧化将活化后的固体废弃物与氧化镁，氧化铝，以MgO：Al₂O₃：固废(质量分数)为13.6％：35％：51.4％，配制堇青石原料。将堇青石原料与粘结剂聚醚砜(PESf)，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，有机溶剂氮甲基吡咯烷酮(NMP)混合球磨，脱气，相转化后，得到陶瓷膜坯体，然后煅烧，最终经疏水剂修饰得到多孔堇青石陶瓷膜。堇青石多孔陶瓷膜具有分布均匀的孔结构，良好的疏水性，脱盐率和脱盐通量。

技术领域

本发明涉及一种以高硅工业固废为原料流延成型制备脱盐用疏水多孔堇青石陶瓷膜用于脱盐的方法，属于脱盐技术领域。

背景技术

水是生命之源，是人类赖以生存和生活的基本物质，也是地球上无法替代的自然资源。随着人类社会的不断发展，水资源匮乏问题已经凸显出来，成为影响全球经济发展的重要因素，供水不足将会成为世界性的社会危机。据统计，全球水总存储量为13.9×1017m³，其中海水占96.5％，其余分布在陆地、生物体和大气中，其中可用的湖水、河水和可采地下水仅占0.2％。

二十一世纪以来，世界人日迅速膨胀，各国对淡水资源的需求不断增加，尤其是中东以及非洲一些干燥地区，常年处于缺水状态，饮用水供应严重不足。尽管全球有四分之三的面积覆盖着水，但是基本上是由海水组成，分布极其不平衡。人类可使用淡水资源仅为化0.01％仅有的0.01％淡水资源也严重分布不均，部分地区处于长期干旱状态。再加上人为的污染和浪费，可供人类饮用的水更少。根据调查，预计到2025年，世界人口三分之二的人将为水所困。相比于能源等其他资源，饮用水资源作为人类生存的必需品，必将是未来各个国家争相发展的对象。淡水资源严重影响着能量和食物供给、工业生产和我们的生存环境，影响着发展中和工业化国家的经济发展和人民日常生活。农业，牲畜和能量的水资源消耗占人类使用总量的80％上，新鲜水的需求量将随着人口增长和长远短缺传统资源增长。在人口稠密的地区，许多含新鲜水的±层被污染和透支，部分沿海地区遭受海水侵蚀，形成不可逆污染。令人担忧的是，在30年内，冰川融化将导致像雅鲁藏布江、恒河、黄河、湄公河(供给中国印度和东南亚的饮水)等出现断流，这在枯水期将危及15亿人的生产生活。在未来几十年里，水资源匮乏将成为一个标语，促使人们采取行动，从大规模的人曰迁移到最后引发战争，而要避免这一切，除非人类发现新的方法获得干净的水资源。

相对于传统的有机膜海水淡化，无膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程。基本原理如图所示，膜的一侧与热的待处理料液直接接触(热侧)，另一侧直接或者间接的与冷的水溶液接触(冷侧)，热侧溶液中的易挥发组分在膜表面汽化并在蒸汽压差的驱动力下通过膜进入冷侧并冷凝成液态水，其他组分则被疏水膜阻挡在热侧，从而实现溶液的分离或者提纯。而陶瓷膜具有较强耐化学性、机械强度相对较高、热稳定性好、孔径分布平均、分离效率高、可清洗重复利用、使用寿命较长、抗微生物能力强、环境友好等若干优点，所以本发明目的是以工业废弃物为原料低成本制备出一种通量大、性质稳定的陶瓷膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种以高硅固废为原料流延成型制备脱盐用疏水多孔堇青石陶瓷膜，然后将其用于海水淡化的方法，旨在减少了固体废弃物堆积对环境造成的污染，同时制备的陶瓷膜具有较好的脱盐效果。

本发明按照下述步骤进行：

一种以高硅工业固体废弃物为原料低成本制备脱盐用疏水多孔堇青石陶瓷膜其特征在于，按下述步骤进行：

(1)将水洗后的固体废弃物在540℃下活化一小时

(2)将活化后的固体废弃物与氧化镁，氧化铝，以MgO：Al₂O₃：固废：为13.6％：35％：51.4％(质量分数)配置形成堇青石原料A；