[发明专利]一种高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔无机材料领域，具体是指一种高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备方法。

背景技术

随着我国工业的高速发展，环境污染问题也越来越突出。大量排放的工业烟气及粉尘严重影响人们的身体健康，并阻碍了我国工业的可持性发展。据不完全统计我国现有热电厂几百座、工业锅炉和窑炉几十万台，每年排放的烟尘总量高达1亿吨，这些烟尘以高温气体的形式排放，烟尘中含有大量的微细杂质粒子及有害的化学物质。这些高温含尘气体的直接排放，不仅造成严重的环境污染，还会造成大量的不必要的热能损失。

高温气体除尘是在高温条件下直接进行气固分离, 实现气体净化的一项技术, 它可以最大程度地利用气体的物理显热、化学潜热和动力能以及最有效地利用气体中的有用资源。因此, 它不仅成为电力、能源和相关工业的研究热点, 也是过滤行业的重要研究课题。目前，增压流化床燃烧联合循环发电技术( PFBC)是先进的能源转换系统, 但系统中产生的粉尘易从燃烧器或气化炉带进燃气轮机，从而引起燃气轮机叶片的磨损, 严重影响燃气轮机的使用寿命和工作效率。此外，在工业生产中，经常会遇到高温、多湿、多尘烟气的净化处理与余热回收再利用问题。

用传统的旋风分离、颗粒床过滤、金属过滤、静电除尘等技术已经不能有效解决这些问题。这些技术不适用于高温、多湿、多尘烟气的过滤。因此，高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的开发与利用具有较好的前景。

到目前为止，有关高温烟气过滤陶瓷制备的专利有：“碳化硅多孔陶瓷过滤器及其制备方法”（CN101607158A）、“高温泡沫过滤陶瓷及制备方法”（CN1117951A）、“一种重结晶SiC高温气体过滤元件的制备方法”（CN1821180A）、“玄武岩纤维高温复合高温过滤材料”（CN100448508C）、“热气体净化用高温陶瓷过滤元件”（CN1248766C）、“Al₂O₃多孔陶瓷的制备方法”（CN1257133C）、“梯度孔陶瓷过滤元件的制备方法”（CN1268584C）等。这些技术仅限于采用注浆成型、冷等静压成型或多次喷涂，不能采用干压成型技术，难以实现大批量工业生产，且最高使用温度只能在900－1100℃以下，抗热震性能也只能达到1000℃－20℃、10次不裂的程度。这些专利技术工艺复杂、造孔剂要求严、生产成本高，不适用于大批量的工业生产，制备的过滤陶瓷孔径、孔隙率难以控制，且耐高温及抗热震性能有待进一步的提高。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术中存在的不足，提供一种制作工序简单、造孔剂适用范围广、生产成本低、孔径及孔隙率可控、适用于大批量产业化生产的高抗热震性高温烟气过滤陶瓷。β－堇青石由于具有共价结构稳定、耐高温性能强以及热膨胀系数低等诸多优越性能，使其适用于高温、高压、高腐蚀的工作环境。而莫来石具有较强的抗热震性能。因此，以β－堇青石为主要原料，以莫来石为添加剂，在增加粉料流动性的基础上，通过干压成型实现高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

（1）按配方称取原料，球磨0.5~24小时，过80目筛；

（2  成型得陶瓷坯体；

（3）将陶瓷坯体缓慢加热到200℃，在1100~1500℃保温5分钟~6小时，即得过滤陶瓷；

所述原料的配方以重量份数计如下：

β－堇青石            20~100份

钾长石                0.1~50份

锂辉石                0.1~50份

高岭土                0.1~50份

莫来石                0.1~50份

造孔剂                1~100份

三聚磷酸钠            0.1~5份

水                    60~130份。

所述造孔剂为碳粉、淀粉、碳化硅粉、石灰石、木屑、煤渣或陶瓷废料中的一种或两种以上的混合物。

所述缓慢加热到200℃是以1~2℃/min的升温速度升温到200℃。

所述球磨为湿法球磨。

所述成型为干压成型、冷等静压成型或注浆成型。