[发明专利]一种沸石多孔过滤材料制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沸石多孔过滤材料制造方法。

背景技术

在目前很多水产养殖业中水都不是循环利用的，这样就导致了水资源的浪费。另外就是水产养殖业对水质的要求都较高，大多数养殖业都受到水源的限制，传统的水处理大多都是通过沉淀的方法，使混浊的水变清，但这只能除去水中的泥沙等肉眼可见大颗粒，而对看不见的有害菌类则束手无策，因而人们用消毒剂来杀死有害菌，与此同时却伴随着杀死的有害菌转化为致癌有机物的危险；目前也有一些水净化材料，如活性炭，但是其吸附能力有限，而且有效期很短，用久了就会失效。这些都不能满足目前水产养殖业的需求。

沸石本身是一族架状构造含水铝硅酸盐矿物，构造开放性大，除有稳定的[( Si,Al)O4] 四面体从角顶相互联结形成架状硅铝氧骨干外，还存在宽阔的大小均一的空间和孔道。在这些空洞和孔道中占据有阳离子和水分子，从而具有良好的离子交换性能。

沸石多孔材料的过滤原理主要为惯性冲撞、扩散和截留。

惯性冲撞:流经沸石多孔过滤材料微孔孔道的流体中的杂质颗粒,由于惯性而与微孔孔道壁接触而被捕捉。惯性冲撞与杂质颗粒直径的平方成正比,与流速及流体粘度成反比。扩散:杂质颗粒由于布朗运动而离开流线和微孔孔道壁接触,从而被截留，杂质颗粒由于比微孔孔道大而被捕捉,属表面过滤。截留只与杂质颗粒的大小有关,而与流速、流体粘度无关。当流体流经沸石多孔材料时,大于过滤元件微孔孔径的颗粒被截留在表面形成滤饼层,小于沸石多孔材料孔径的颗粒由于惯性和受布朗运动影响而离开流线同微孔道壁接触,仍有部分颗粒被截留在表面或沉积在过滤材料孔道内。由于沸石多孔材料的微孔通道迂回曲折,加上流体介质在多孔材料表面形成的架桥效应及惯性冲撞和布朗运动影响,因此其过滤精度要比本身孔径高得多。如孔径10μm的多孔过滤元件,当过滤介质为液体时,其过滤精度为1μm;当过滤介质为气体时,其过滤精度达0.5μm。

发明内容

本发明目的在于提供一种沸石多孔材料的制造方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种沸石多孔过滤材料制造方法，包括下述步骤：

（1）    将沸石、二氧化硅、磷酸二氢铝溶液混合球磨成浆料，出球磨机的浆料残渣控制在2%以内；

（2）    然后通过聚氨酯海绵做载体，通过浸渍，轻微挤压，让浆料充分均匀分布在海绵基体里面；

（3）    将海绵基体置于干燥箱内烘干；

（4）    将烘干后的海绵基体于窑炉内高温烧结。

其进一步特征在于：所述步骤（1）中沸石重量比为40%-45%，二氧化硅重量比为8%-12%，磷酸二氢铝溶液重量比为45%-50%。

所述步骤（2）中聚氨酯海绵孔径约1mm。

所述步骤（3）中干燥箱温度控制在150℃-200℃之间。

所述步骤（4）中烧结温度控制在900-1100℃之间，烧结时间约5小时。

本发明方法制造出来的沸石多孔过滤材料具有高孔隙率，高强度的特性，烧结后的多孔材料具有沸石本身的分子级孔道，还具有海绵烧结后留下的细微连通孔道，从而实现其过滤功效，而且沸石多孔过滤材料属于无机材料，耐酸碱性好，产品强度高，还可以通过清洗重复利用。

附图说明

图 1 为本发明沸石多孔过滤材料制作的工艺流程图。

图2是沸石多孔过滤材料放大50倍时的微观结构图。

图3是沸石多孔过滤材料放大230倍时的微观结构图。

具体实施方式

一种沸石多孔过滤材料的制造技术。其工艺流程如图1所示，将沸石（40%-45%）与二氧化硅（8%-12%），磷酸二氢铝溶液（45%-50%），按照相应的的比例混合球磨制成浆料，出球磨机的浆料残渣控制在2%以内，然后通过聚氨酯海绵做载体（海绵的孔径1mm左右），通过浸渍，轻微挤压，让浆料充分均匀分布在海绵基体里面，然后置于干燥箱内烘干，干燥箱温度控制在150℃到200℃之间，待烘干后于窑炉内高温烧结，温度控制在900-1100℃之间，烧成时间5小时，既可得到如图2，图3所示的高孔隙率、高强度 的多孔过滤材料。

此类材料可应用于水产养殖业中水循环处理中，克服了传统的活性碳吸附能力有限，且有效期短等缺陷，过滤时具备更大的吸附能力，效率更高，而且不易堵塞多孔材料，更兼具无机材料，耐酸碱性好，产品强度高，而且可以通过清洗重复利用等优点，可广泛应用于水产养殖业中。