[發明專利]一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410736314.8
• 申請日: 2014-12-06
• 公開（公告）號: CN104474918A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 王錦;李東紅;賈春燕;胡文豪;倉向輝
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/10;B01D67/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

技術領域

本發明涉及一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法。

背景技術

目前，我國氧化鋁年產量超過450萬噸，每年要產出大量的高溫堿性廢水，大量的洗滌水進入氧化鋁工業生產系統，破壞了生產系統中的水平衡，增加了蒸發費用和廢水量，大大增加了氧化鋁生產成本，同時對環境造成了巨大的威脅。因此通過各種膜洗滌，不僅具有良好的經濟效益，而且將產生巨大的社會效益。氧化鋁陶瓷超濾膜化學穩定性好，能耐酸、堿和有機溶劑的浸蝕；機械強度大，可通過反向沖洗再生；抗微生物能力強，不與微生物發生作用，可以應用于生物工程和醫學等領域；耐高溫，最高可達800℃；孔徑分布窄，分離效率高。在液相分離領域的應用涉及了環保、食品、化工、生物工程、電子等行業，尤其在石油與石油化工、化學工業等高溫、高壓、有機溶劑和強酸、強堿體系的應用中，表現出有機膜所不具備的功能。

現有超濾膜存在的主要問題是：膜孔徑控制不好，膜孔徑分布較寬；干燥和燒成過程中膜易開裂，很難制得大面積無缺陷的擔載膜；膜的通量較小，膜孔徑分布寬，分離效率差，有待進一步提高。另外，由于無機膜制備工藝復雜，生產成本高，這也影響了產品的推廣應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法。

上述目的是通過下述方案實現的：

一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法以球形氧化鋁為原料，加入粘結劑、增塑劑和水后充分混合，經煉泥后，采用擠壓成型工藝制備支撐體坯件，坯件經干燥后進行燒結，制備出了陶瓷支撐體；以球形氧化鋁為原料，采用懸浮液浸涂法在陶瓷支撐體上涂膜，經烘干后形成過渡層；以鋁鹽為原料，采用原位成膠法在過渡層表面涂覆溶膠制膜液，將濕膜晾干、烘干、焙燒，自然降溫即得到氧化鋁生產洗滌用氧化鋁陶瓷超濾膜。

根據上述的一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法，其特征在于，所述球形氧化鋁為噴霧造粒后進行高溫燒結得到的球形α-氧化鋁，平均粒徑為5-200μm。

根據上述的一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法，其特征在于，所述粘結劑為阿拉伯樹膠或桃膠或羥丙甲纖維素或羧甲纖維素鈉或明膠，加入量為球形氧化鋁為原料的質量的2~5‰；增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯氯化石蠟，加入量球形氧化鋁為原料的質量的5~7‰。

根據上述的一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法，其特征在于，所述鋁鹽為硝酸鋁或硫酸鋁或氯化鋁。

根據上述的一種氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法，其特征在于，所述涂覆的溶膠制膜液是以鋁鹽為原料，加入添加劑包括占球形氧化鋁原料的質量1~5‰的硝酸鑭或硝酸鈰或硝酸鑭和硝酸鈰的混合物和占球形氧化鋁原料的質量2~5‰的聚丙烯酸鈉或六偏磷酸鈉，在無機酸的條件下在陶瓷支撐體上形成溶膠制膜液。

本發明的有益效果：

1.本發明所制備的氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜顆粒均勻，頂膜平均孔徑50-200nm，無裂紋和針孔等缺陷；膜抗壓強度＞10?kg/cm²，抗彎強度＞8?kg/cm²；膜熱穩定性＞800℃。

2.本發明所制備的氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜具有良好的化學穩定性好，耐腐蝕、耐高溫、耐酸堿。

附圖說明

圖1和圖2是本發明方法的工藝流程圖；

圖3本發明方法制備的超濾膜表面的SEM照片。

具體實施方式

參見圖1和圖2，本發明的氧化鋁生產洗滌用陶瓷超濾膜的制備方法包括以下步驟：以球形氧化鋁為原料，加入粘結劑、增塑劑和水后充分混合，經煉泥后，采用擠壓成型工藝制備支撐體坯件，坯件經干燥后進行燒結，制備出了陶瓷支撐體；以球形氧化鋁為原料，采用懸浮液浸涂法（即將陶瓷支撐體浸漬在氧化鋁懸浮液中,然后再在陶瓷支撐體上涂覆氧化鋁懸浮液,最終形成一層均勻的氧化鋁膜的一種方法）在陶瓷支撐體上涂膜，經烘干后形成過渡層；以鋁鹽（如硝酸鋁或硫酸鋁或氯化鋁等）為原料，采用原位成膠法（即在氧化鋁膜過渡層上,直接形成鋁溶膠的一種方法,即為后序所述制備溶膠制膜液的工藝方法）在過渡層表面涂覆溶膠制膜液，將濕膜晾干、烘干、焙燒，自然降溫即得到氧化鋁生產洗滌用氧化鋁陶瓷超濾膜。