[发明专利]石英微孔过滤材料及其制造方法

说明书

本发明涉及过滤材料，尤其涉及可用作固液分离的微孔石英的过滤材料及其制造方法。

过滤材料对于化工、冶金、医药、电镀、机械和食品加工工业以及城市的生活污水或废水和污泥等处理都是必不可少的材料，因为它对人们改善劳动条件和生活环境起到了重要的作用。

在已有技术中各种工业和民用的污水处理通常采用的是压滤或过滤机械设备。过滤机械设备的结构特点是基本上都具有动力源，回转体，滤网和气压装置。其中，滤网用作设备的过滤件;气压装置则提供对进入滤网的污水的附加吸附，以便达到固液分离的作用。由于滤网材料的选择和结构关系，除了效果受到限制外，还无自剥落性能，因而在清洗时需将它卸下来，常常引起污物与滤网粘连而将孔堵塞，有时将迫使机械停下来。而且，设备还因所处理污水容量关系结构都造得很庞大、复杂使制造成本和耗电量高和操作时工人劳动强度大。

本发明的目的在于克服以上过滤机械设备在处理工业和民用污水或废水等中的缺陷，而提供一种在处理污水过程中不需附加吸附且经固液分离后的残留污物或滤饼具有自动剥落性能，又能直观污物沉淀情况，在需要时还可通过反冲卸去污物且可长期使用的结构简单，价格便宜，效果优良的过滤材料以及制造方法。

根据上述目的，本发明的石英微孔过滤材料包括石英砂，水玻璃和玻璃粉。该材料的各组分的含量为：

石英砂    80-91重量%

水玻璃    0.7-2.8重量%

玻璃粉    8-12重量%

其中，所述的石英砂为白石英砂，所述的水玻璃为硅酸钠型的。

石英微孔过滤材料的制造方法，则先将石英砂进行预处理，包括水洗和烘干，将经水洗和烘干的石英砂与水玻璃和玻璃粉分别以重量计90-110份，10-40份和10-15份的用量比相混合，经搅拌调匀后模制成所需形状的毛坯，然后，对成型的毛坯进行烧结，其步骤为

（1）将其加热至200°±20℃，在该温度下保温3-4小时;

（2）再加热至600°±20℃，保温1.5-2.5小时;

（3）加热到800°-1000°±20℃，保温5-6小时，之后随炉冷却至室温，得到本发明的过滤材料制品。

在以上所述毛坯的制坯过程中，一般毛坯是采用压力机压制的。压制力根据制品的形状、结构、尺寸和使用场合各异，可选用几公斤到几十公斤/平方厘米的压力，通常0.5-20公斤/cm²。过滤材料制品可以制成方形，长方形，曲面形，管形或筒形等各种几何形状和尺寸。

本过滤材料所用的石英砂为优质白石英砂，化学式SiO₂，化学名称为二氧化硅，含量为≥99.8%。所用的水玻璃的硅酸钠型为国家标准GB4209-84号。玻璃粉主要成份为二氧化硅，含量≥75%，其余为氧化钠，氯化钙。石英砂的颗粒度可以选用从40目至120目，也即遍及整个粗中细三档颗粒度，一般来说颗粒大小可决定过滤材料成品的气孔率，而玻璃粉采用颗粒度80-120目主要在烧结的成品中起调节气孔构形，大小和贯通的作用;水玻璃起粘结作用，而在制品的烧结过程其绝大部分可蒸发挥发成份因高温而从毛坯中离去，留下的仅为原用量的0.5-3%，而足以使制成的过滤材料具有足够的内部粘结力。为此，本发明作为制品的过滤材料具有一定的强度，良好的气孔率，在污水处理中表现出良好的吸附能力和高的净化率，并具有制造方便，使用寿命长以及成本低等优点。

在本发明的实施例中可将经预处理的、颗粒度70目的白石英砂89份，水玻璃11份和颗粒度100目的玻璃粉9.7份（上述每份都是以相同的重量单位计），混合、搅拌调匀后放到预定的模型中制成一定形状的毛坯，把毛坯放入烧结炉中进行烧结，将炉子加热到200℃保温3小时，再加热到600℃保温2小时，继续加热到900℃，保温5小时，最后随炉冷却至室温，得到成品的过滤材料，它含有石英砂89重量%，水玻璃1.3重量%，玻璃粉9.7重量%。

利用上述过滤材料对某液压泵厂的工业废水进行处理，处理前后的化验结果列表1：