[发明专利]一种覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属固液分离领域，涉及多孔陶瓷过滤板，尤其是指一种表面涂覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板，特别适用于矿浆脱水过滤，同时提供的是这种多孔陶瓷过滤板的制造方法。

背景技术

作为过滤介质，陶瓷过滤机的陶瓷过滤板在使用过程中微孔会被堵塞，引起陶瓷过滤板堵塞的因素很多，其中最主要的因素之一是矿浆中含有的微细颗粒，会随着过滤的过程而进入陶瓷膜的过滤孔道中，从而引起陶瓷过滤板过滤能力大幅下降。

为防止陶瓷过滤板过滤能力减弱，陶瓷过滤机会对它进行周期性地化学清洗及超声清洗，使它恢复到较高的过滤水平，但是，这个清洗不是彻底的，仍会有少部分的物质残留，所以随着堵塞物的积累，会将陶瓷板彻底堵死而报废。

现有陶瓷过滤板均使用微米级陶瓷过滤膜，矿浆中的微细颗粒极易进入陶瓷膜的孔道中，从而引起上述的堵塞过程，一方面会严重影响陶瓷过滤板的使用寿命，现有陶瓷板平均的使用寿命为一年左右。另一方面限制了陶瓷板的使用领域，对一些颗粒度较细的矿浆，微米级的陶瓷膜就无法适用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种表面涂覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板，能有效阻挡矿浆中绝大部份细小颗粒，从而使陶瓷板不易被堵塞，可以很好地延长陶瓷板的使用寿命。另一方面，对一些颗粒度较细的矿浆，这种多孔陶瓷过滤板仍可很好的适用，有效地拓宽了陶瓷过滤机使用的领域。具体是这样来实施的：一种覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板，包括陶瓷基板及其表面的覆膜，其特征在于覆膜为纳米陶瓷过滤膜，纳米陶瓷过滤膜各组份的重量配比为：

去离子水                   100份

异丙醇铝  分析纯           1-3份

纳米氧化铝粉               2-4份

10％HNO₃  化学纯           0.1-0.5份。

本发明多孔陶瓷过滤板表面涂覆的纳米陶瓷过滤膜采用溶胶凝胶法的基本原理，即用异丙醇铝作为前驱体，与水反应，生成γ-AlOOH沉淀，经过胶溶剂胶溶形成铝溶胶。

用异丙醇铝为前驱体制备勃姆石溶胶的水解反应为：

Al(C₃H₇O)₃+H₂O→Al(C₃H₇O)₂(OH)+C₃H₇OH

Al(C₃H₇O)₂(OH)+H₂O→Al(C₃H₇O)(OH)₂+C₃H₇OH

随着羟基的生成，进一步发生凝聚反应，凝聚反应有脱水聚合反应和脱醇聚合反应，分别为，脱水聚合：Al(C₃H₇O)₂(OH)+Al(C₃H₇O)₂(OH)→(C₃H₇O)₂-Al-O-Al-(C₃H₇O)₂+H₂O脱醇聚合：Al(C₃H₇O)₃+Al(C₃H₇O)₂(OH)→(C₃H₇O)₂-Al-O-Al-(C₃H₇O)₂+C₃H₇OH

这些反应的结果形成了“Al-O-Al”键桥，构成了Al₂O₃陶瓷的骨架，凝聚过程继续进行，使Al-O-Al的交联密度增大，直到产生凝胶或γ-AlOOH沉淀。在胶溶剂的作用下使沉淀或凝胶重新分散形成铝溶胶，通过回流老化使水解与凝聚趋于稳定，形成相对稳定的溶胶。