本发明公开了一种精密疏水过滤填料的制备方法，属于新材料领域。本方法采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠等为主要原料，经过粉碎、研磨超细加工，加入辅料结合剂，进一步研磨均匀，成为一种具有一定含水率的固态原料，用模具成型，阴干后，装炉高温进行烧结，冷却至室温后破碎加工至合格颗粒，成为一种精密疏水过滤填料。本发明的填料可以应用于各种水处理过滤，在污水处理、净水预处理等方面均可以使用。
1.一种精密疏水过滤填料的制备方法，其特征在于采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠、软质粘土、红煤渣为主要原料，经过一定的工艺加工，成为一种精密疏水过滤填料，具体的步骤如下： (1)主原料配方
氧化铝： 18.3～22.2％ 氧化镁： 13.5～15.5％ 硼酐： 9.5～11.8％ 软质粘土： 8.5～10.5％
结合剂1： 铝铬磷酸盐4.5～6.4％ 结合剂2： 水玻璃4.5～6.5％ 结合剂3： 焦油9.5～10.5％ 水： 7.5～8.4％ (3)将以上的主原料按质量配比混合，并研磨超细加工，完成后加入辅料及结合剂进一步混合均匀，成为一种半湿状的固态物质； (4)按一定的尺寸制作模具，厚度不大于50mm，利于后续的加工，用模具成型后堆垛阴干，制成半成品； (5)将阴干后的半成品装炉，按一定的升温速率，使温度达到1700℃以上进行烧结，保温2.5-3h； (6)降至室温后，用鄂式破碎机对填料进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料。
2.根据权利要求1所述的精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于所述的各主辅料最佳配方为： (1)氧化铝： 21.2％ (2)氧化镁： 14.6％ (3)硼酐： 9.8％ (4)软质粘土： 10.2％ (5)二氧化硅： 5.5％ (6)碳酸钠： 6.6％ (7)红煤渣： 5.1％ (8)铝铬磷酸盐： 4.8％
(9)水玻璃： 4.5％ (10)焦油： 9.7％ (11)水： 8.0％。
3.根据权利要求2所述的一种精密疏水过滤填料的制备方法，其特征在于：按所需的主辅料最佳比例依次加入氧化铝、氧化镁、硼酐、软质粘土、二氧化硅、碳酸钠、红煤渣、铝铬磷酸盐和水，充分研磨混合后，再加入水玻璃和焦油，进一步充分混合，成为制作填料的原料。
4.根据权利要求1所述的精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：成型模具尺寸为长200mm宽100mm厚20mm的长方体模具，堆垛阴干成为半成品。
5.根据权利要求1所述的精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：将半成品装炉进行烧结，按每小时100℃的升温速率升温至1700℃，保温3小时，再按每小时降温120℃的速率降至室温。
6.根据权利要求1所述的精密疏水过滤填料制备方法，其特征在于：烧结后的成品用破碎机进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料，这种颗粒填料在污水处理、净水预处理领域的过滤器中使用，实现1-10μm 的过滤精度。
一种精密疏水过滤填料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种新材料领域的精密疏水过滤填料的制备方法。是一种可以实现10um以下的过滤精度的颗粒填料的制备方法，属于新材料领域，在污水处理、净水预处理等方面具有广阔的应用前景。
[0002] 背景技术
[0003] 通常我们所说的过滤是一种常见的固液分离方法，一般来说，过滤都需要借助过滤介质才能实现从液相中将固体物质分离出来。常见的过滤介质有石英砂、硅藻土、锰砂、陶粒、活性炭等，高精度过滤材料有微滤膜、超滤膜、反渗透膜等，不同的过滤介质针对的过滤对象及过滤精度都不同。如石英砂的过滤精度是5-10mm，可有效去除胶体微粒及高分子有机物，但更小的粒径的颗粒就不能分离。常见的过滤精度见表1。而实现高精度过滤的造价较高昂，特别是一些具有耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的固液分离更是造价高昂，因此，制备高性能的过滤填料具有巨大的应用市场；对于这类特殊的过滤材料国内外均有大量的机构和企业在研究，针对不同的行业、不同的过滤要求开发出来了多种产品，有代表性的是多孔陶瓷材料，最高过滤精度可以实现0.1um。但造价成本高昂，应用领域受到限制。因此研制成本较低、可以实现1-10um左右的过滤介质具有很大的市场应用前景。 [0004] 本发明的填料能满足耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的固液分离，可以实现10um以下的过滤精度。
[0005] 表1不同过滤介质的过滤精度
[0006]序号 过滤介质 过滤精度 成本
1 石英砂 5-10mm 低
2 硅藻土 5-10mm 低
3 锰砂 5-10mm 中
4 陶粒 5-10mm 较高
5 活性炭 5-10mm 较高
6 微滤膜 0.1um 很高
7 超滤膜 0.01um 很高
8 多孔陶瓷材料 0.1um 很高
9 本发明填料 1-10um 中
发明内容
[0007] 本发明的目的在于制备一种可以实现高过滤精度，成本低廉，具有耐酸、耐碱、耐高温等特殊要求的过滤填料。
[0008] 本发明采用以氧化铝、氧化镁、硼酐、二氧化硅、碳酸钠等为主要原料，利用特定的加工工艺，经过粉碎、研磨等超细加工，加入辅料结合剂研磨均匀，成为一种具有一定含水率的固态原料；将制备好的原料用模具成型并阴干，装炉后用1700℃以上高温进行烧结，冷却至室温后用破碎机加工至合格颗粒，成为一种精密疏水过滤填料。 [0009] 本发明的具体配方及实施内容如下：
[0010] 1)主原料配方
[0011] 氧化铝：18.3～22.2％
[0012] 氧化镁：13.5～15.5％
[0013] 硼酐：9.5～11.8％
[0014] 软质粘土：8.5～10.5％
[0015] 二氧化硅：4.8～5.5％
[0016] 碳酸钠：6.6～7.2％
[0017] 红煤渣：4.5～5.5％
[0018] 2)辅料及结合剂
[0019] 结合剂1：铝铬磷酸盐4.5～6.4％
[0020] 结合剂2：水玻璃4.5～6.5％
[0021] 结合剂3：焦油9.5～10.5％
[0022] 水：7.5～8.4％
[0023] 将以上的主原料按质量配比混合，并粉碎、研磨超细加工，完成后加入辅料及结合剂进一步研磨均匀，成为一种半湿状的固态物质。按一定的尺寸制作模具，厚度不宜大于50mm，利于节能和后续的加工，用模具成型后堆垛阴干，制成半成品。 [0024] 将阴干后的半成品装炉，按一定的升温速率，使温度达到1700℃以上进行烧结，保温2.5-3h。将烧结好的填料按一定速率降至室温后，用鄂式破碎机对填料进行破碎、筛分，加工成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料。
[0025] 本发明的具体实施实例：
[0026] 经过无数次的试验实施，本发明的各主辅料的最佳配比为：
[0027] (1)氧化铝：21.2％
[0028] (2)氧化镁：14.6％
[0029] (3)硼酐：9.8％
[0030] (4)软质粘土：10.2％
[0031] (5)二氧化硅：5.5％
[0032] (6)碳酸钠：6.6％
[0033] (7)红煤渣：5.1％
[0034] (8)铝铬磷酸盐：4.8％
[0035] (9)水玻璃：4.5％
[0036] (10)焦油：9.7％
[0037] (11)水：8.0％
[0038] 以上的主辅料按质量百分比合计为100％；将主辅料按(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(11)依次加入，充分混合研磨20min后，再加入(9)、(10)，进一步充分研磨25min，成为制作填料的原料备用。
[0039] 用0.8mm厚的铁板制成长200mm宽100mm厚20mm的长方体模具，将制备好的原料加入模具中压实成型，取出后堆垛阴干成为半成品。
[0040] 将半成品装炉进行烧结，按每小时100℃的升温速率升温至1700℃，保温3小时，再按每小时降温120℃的速率降至室温。将烧结好的成品用鄂式破碎机进行破碎、筛分，成为粒径1mm、2mm、3mm的颗粒填料，完成填料制备过程。
[0041] 制备好的填料各项物理性能见表2
[0042] 表2填料的各项物理性能指标
[0043]序号 项目 指标 备注
1 容重 850Kg/m3
2 比重 1.3-1.45g/cm3
3 吸水率 0.9-15.3％
4 耐酸度 99.2 浸泡于30％盐酸中二周
5 耐碱度 85.3 浸泡于NaOH、KOH碱液中二周
6 空隙率 35-45％ 堆积法
7 硬度 7级
8 抗压强度 2800-3500kg/cm2
9 摩擦损耗率 ＜7％
10 比表面积 13.6-25.5m2/g
[0044] [0043] 本发明具有以下的优点和效果：
[0045] 本发明的填料具有孔隙率高、透气性能好、阻力小、清洗再生方便，过滤精度高，且耐高温、耐酸、耐碱，在一些特殊污水处理中应用前景广阔。在各种污水处理、净水预处理等领域具有较大的应用市场。
附图说明
[0046] 图1填料制备工艺流程图
