[發明專利]以廢料為原料的微濾陶瓷膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201810432718.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108546149A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 唐圓圓;王子銥;梁琨
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C04B38/08
• 分類號: C04B38/08;C04B38/06;C04B33/132;C04B33/135;B01D61/14;B01D67/00;B01D71/02
• 代理公司: 深圳青年人專利商標代理有限公司 44350
• 代理人: 傅俏梅

本發明提供了以廢料為原料的微濾陶瓷膜，包括重量百分比的原料：粉煤灰50?80％；河道底泥：15?40％；城市污泥5?10％。制備方法：將粉煤灰、河道底泥和城市污泥原料混合后均勻研磨，用壓片機壓成薄片后高溫燒結一段時間，即形成孔徑在0.01μm到10μm之間的微濾陶瓷膜。本發明選擇的原料皆為廢料，其含有制備陶瓷膜的主要成分，不會向陶瓷膜中引入其他雜質，避免了制備過程中需要清除其他雜質的工藝步驟，可一次燒結完成，且河道底泥還可作為粘合劑、城市污泥作為成孔劑而使陶瓷膜燒結成型，大大節約了陶瓷膜的制造成本，其制得的陶瓷膜力學強度可與金屬氧化物陶瓷膜相媲美，除油率均高于98％，具有較佳的分離和過濾效果。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，特別涉及一種選用廢料為原料，用于分離、過濾處理的微濾陶瓷膜及其制備方法。

背景技術

目前，已經工業化的陶瓷膜產品主要為SiO₂，Al₂O₃，TiO₂和ZrO₂陶瓷膜，是以不同規格的SiO₂，Al₂O₃，TiO₂和ZrO₂等無機陶瓷材料作為支撐體，經表面涂膜、高溫燒制而成。

現有技術中商品化的陶瓷膜通常具有三層結構，分別為分離層、過渡層和支撐層，分離層起篩分作用，過渡層的存在是為了避免分離層的顆粒被水沖入支撐層，而支撐層在使用過程中為分離層提供機械強度。因此，陶瓷膜的制備過程通常要進行三次燒結，復雜的制備過程使陶瓷膜制備成本較高。

陶瓷膜可根據孔徑尺寸分為微濾陶瓷膜和超濾陶瓷膜。其缺點為原材料價格昂貴，燒結溫度高(通常為1300度以上)，不適用于強酸強堿等苛刻環境。現有研究集中于以廉價礦物和工業廢物如莫來石，高嶺土，礬土礦等為原材料代替原始氧化物材料來降低制備成本。但以傳統金屬氧化物為原料的陶瓷膜的力學強度為大于50MPa，而以固廢或者礦物為原料制備的陶瓷膜的力學強度卻通常低于30MPa，難以達到目前分離過濾過程中環境條件的要求和處理效果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種全部以廢料為原料，制備過程簡單、成本低廉、力學強度好且分離和過濾性能較佳的微濾陶瓷膜。

本發明提供的以廢料為原料的微濾陶瓷膜，包括下述重量百分比的原料：

粉煤灰50-80％；河道底泥：15-40％；城市污泥5-10％。

作為上述原料配比的優選，所述粉煤灰為60-70％；所述河道底泥為20-30％；所述城市污泥為5-10％。

進一步優選所述粉煤灰為60％；所述河道底泥為30％；所述城市污泥為10％。

或者，所述粉煤灰為67％；所述河道底泥為26％；所述城市污泥為7％。

或者，所述粉煤灰為70％；所述河道底泥為25％；所述城市污泥為5％。