【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种盐水过滤陶瓷膜材料及其制备方法，属于化工生产。
技术介绍
1、目前，氯碱工业一次盐水过滤装置分有机膜工艺和无机陶瓷膜工艺，其中无机陶瓷膜再生工艺决定了陶瓷膜管使用周期及使用寿命。无机陶瓷膜过滤盐水正常情况运15天膜过滤通量下降，此时需再生一次，但在盐质差泥巴杂质多的环境中运行5-8天需再生一次，通过再生，可以恢复陶瓷膜管过滤通量，一般使用3-4年，并且陶瓷膜材料由于其无机材料的特性，导致其刚性强，韧性差，长期使用后容易变脆开裂，影响长期使用效果，导致目前的过滤用无机陶瓷膜材料使用年限依然较短。
2、有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种盐水过滤陶瓷膜材料及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种盐水过滤陶瓷膜材料及其制备方法。
2、本专利技术的一种盐水过滤陶瓷膜材料，是通过多孔陶瓷膜预制体程序烧结制得的；
3、所述多孔陶瓷膜预制体包括聚氨酯纳米纤维海绵和混合陶瓷浆料；
4、所述混合陶瓷浆料按重量份数计包括以下组分：
5、60～65份多孔网状碳化硅；
6、30～35份钾长石；
7、10～15份高岭土粉；
8、10～15份氧化铝；
9、20～30份硅溶胶；
10、150～200份去离子水；
11、所述多孔网状碳化硅是通过稻壳、铁粉、氩气、氢氟酸混合反应制
12、进一步的，所述多孔陶瓷膜预制体中还包括浸渍硅胶；
13、所述浸渍硅胶包括碳化硅烧结催化剂与硅溶胶；
14、所述碳化硅烧结催化剂包括桃胶和氯化铝。
15、一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，具体制备步骤为：
16、将多孔陶瓷膜预制体放入反应釜中，在氧气气氛下加热升温至70～80℃，保温处理30～40min后取出转入于高温电阻炉中，以5～10℃/min的速率程序升温至430～480℃，恒温处理1～2h，继续升温至1500～1600℃，恒温烧结4.5～5.5h，自然冷却至室温后出料得到盐水过滤陶瓷膜材料。
17、进一步的，所述多孔陶瓷膜预制体的制备步骤为：
18、将碳化硅烧结催化剂与质量分数为35％的硅溶胶按质量比为1︰12混合得到浸渍硅胶，将尺寸为60mm×60mm×80mm的聚氨酯纳米纤维海绵浸入浸渍硅胶中浸渍4～5h，取出后再放入混合陶瓷浆料中以35～45khz的频率超声振荡浸渍处理40～45min，得到多孔陶瓷膜预制体。
19、进一步的，所述碳化硅烧结催化剂的制备步骤为：
20、称取桃胶加热升温至70～80℃，保温搅拌直至桃胶熔化，再加入桃胶质量10％的氯化铝，继续搅拌混合2～3h，搅拌混合结束后，自然冷却固化，得到碳化硅烧结催化剂。
21、进一步的，所述混合陶瓷浆料的制备步骤为：
22、按重量份数计，将60～65份多孔网状碳化硅、30～35份钾长石、10～15份高岭土粉、10～15份氧化铝放入混料机中混料4～5min，得到混合粉料，向混合粉料中加入20～30份质量分数为40％的硅溶胶、150～200份去离子水，搅拌分散后加入质量分数为40％的氢氧化钠溶液，调节ph为10.0～10.5，静置2～3h，得到混合陶瓷浆料。
23、进一步的，所述多孔网状碳化硅的制备步骤为：
24、称取稻壳放入炭化炉中，在400～500℃下保温炭化1～2h后和铁粉按质量比为100:1混合后装入真空炉中，并向真空炉中通入氩气，在氩气保护下加热升温至1600～1800℃，高温转化处理4～5h，得到转化产物，停止通入氩气，并降低温度至800～900℃，保温氧化处理2～3h，再将氧化产物用氢氟酸冲洗3～5遍，得到多孔网状碳化硅。
25、借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
26、本专利技术对稻壳进行炭化，使得稻壳中的有机质成炭，而保持稻壳纤维的遗态网络骨架不变，接着将炭化后的稻壳放入高温炉中转化，原稻壳表面的二氧化硅凸包消失，并在稻壳原始的网络骨架上形成碳化硅，最终得到网络状碳化硅，以此网络状碳化硅作为填料参与后续陶瓷材料制备，利用其网状的龙骨结构作为应力传递的通道，使得陶瓷膜支撑体受到的外界应力被分散成若干小的部分，从而起到缓冲应力的作用，增加了陶瓷支撑体的韧性，避免后续使用过程中陶瓷膜过滤材料的破裂损坏，延长其使用寿命；
27、本专利技术以桃胶与李维斯酸催化剂氯化铝为原料制备碳化硅烧结催化剂，将多孔网状碳化硅、钾长石高岭土粉、氧化铝混合放入硅溶胶中，制得混合陶瓷浆料，再将聚氨酯纳米纤维海绵放入碳化硅烧结催化剂与硅溶胶混合而成的浸渍硅胶中浸渍、干燥得到多孔陶瓷膜预制体，将待烧多孔陶瓷膜支撑体放入反应炉中烧结，最终真的陶瓷膜，本专利技术多孔陶瓷膜预制体经烧结后，纳米纤维海绵热解在陶瓷膜支撑体中形成均匀的多孔结构，浸渍硅胶中桃胶在第一次高温烧结时有润滑效果可形成均匀的联通孔结构，通过纳米纤维海绵中长纤维形成具有均匀孔隙、孔径分布较窄的陶瓷超滤膜；而多孔网状碳化硅在陶瓷膜基体中充当骨架，在中低温条件下烧结所形成第二相生成物的致密化作用，可提高陶瓷超滤膜的力学性能，碳化硅在第二次高温下氧化，在表面形成高活性的非晶态sio2氧化层，既可与基体内的杂质反应生成低溶点相促进烧结，又可与氧化铝反应形成莫来石，提高多孔陶瓷膜支撑体的强度，并且非晶态sio2氧化层在李维斯酸碳化硅催化剂的作用下，可以将硅氧键上的杂原子裸露出来，从而促进其断裂，使得硅氧键断裂形成更多亲水的硅羟基，联通的长孔和亲水的硅羟基协同作用提高了陶瓷超滤膜的通量，避免了过滤物对陶瓷膜的堵塞，提高了陶瓷膜的使用寿命。
28、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
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1.一种盐水过滤陶瓷膜材料，其特征在于：是通过多孔陶瓷膜预制体程序烧结制得的；
2.根据权利要求1所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料，其特征在于：所述多孔陶瓷膜预制体中还包括浸渍硅胶；
3.一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于：所述多孔陶瓷膜预制体的制备步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于：所述碳化硅烧结催化剂的制备步骤为：
6.根据权利要求4所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于：所述混合陶瓷浆料的制备步骤为：
7.根据权利要求6所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于：所述多孔网状碳化硅的制备步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种盐水过滤陶瓷膜材料，其特征在于：是通过多孔陶瓷膜预制体程序烧结制得的；
2.根据权利要求1所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料，其特征在于：所述多孔陶瓷膜预制体中还包括浸渍硅胶；
3.一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种盐水过滤陶瓷膜材料的制备方法，其特征在于：所述多孔陶瓷膜预...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震宇，姜东，吴昊，
申请(专利权)人：中盐常州化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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