[发明专利]用于生产粉煤灰陶瓷膜的组合物以及粉煤灰陶瓷膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于生产粉煤灰陶瓷膜的组合物，该组合物包括粉煤灰、有机成型剂和增塑剂；以组合物的总重量为基准，粉煤灰的含量为85-97重量％，有机成型剂的含量为0.9-7重量％，增塑剂的含量为1.6-9重量％；

其中，所述粉煤灰中含有组分M，所述组分M选自TiO₂、CaO和MgO中的至少一种，且以粉煤灰的总重量为基准，组分M的含量为1-8重量％。

2.根据权利要求1中所述的组合物，其中，所述粉煤灰中球形形貌颗粒含量为70-90％，非球形形貌颗粒含量为10-30％，优选地，所述粉煤灰的粒度为1-60μm。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，以组合物的总重量为基准，粉煤灰的含量为87-95重量％，有机成型剂的含量为2-6重量％，增塑剂的含量为2-7重量％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述组分M选自TiO₂、CaO和MgO中的至少两种，优选为TiO₂和CaO，且TiO₂和CaO的重量比为1：(0.2-1.2)，优选为1：(0.5-1)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述粉煤灰中还含有Al₂O₃和SiO₂；以所述粉煤灰的总重量为基准，所述粉煤灰中Al₂O₃的含量为35-70重量％，优选为40-60重量％；SiO₂的含量为15-60重量％，优选为35-50重量％。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，

所述有机成型剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和聚阴离子纤维素中的至少一种；

所述增塑剂选自丙三醇、丙二醇、生桐油、聚乙二醇、蓖麻油、大豆油、油酸和聚乙烯醇中的至少一种。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物还包括聚丙烯酰胺，以组合物的总重量为基准，所述聚丙烯酰胺的含量为0.01-1重量％，优选为0.01-0.05重量％。

8.一种制备粉煤灰陶瓷膜的方法，该方法包括：

(1)将权利要求1-7中任意一项所述的组合物与水进行混合，然后成型；

(2)将步骤(1)成型得到的坯体进行烧结。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(1)中，所述组合物与水的重量比为1：(0.1-1.2)，优选为1：(0.2-0.4)。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述坯体的形状为具有至少一个通道的管状或者板状；

优选地，所述管状的外径为5-50mm，通道数量为1-100；

优选地，所述板状的宽度为60-1000mm，厚度为2-12mm，壁厚为0.5-5mm，通道数量为1-200；

优选地，所述坯体的抗弯强度为4-10MPa，坯体弯曲度小于等于1mm。

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述烧结的条件包括：温度为1200-1600℃，时间为1-15h。

12.权利要求8-11中任意一项所述的方法制备得到的粉煤灰陶瓷膜；

优选地，该陶瓷膜的平均孔径为0.5-10μm，最大孔径为1-15μm，容重为1.2-2g/cm³，气孔率为40-60％，抗弯强度为18-100MPa，纯水通量为10-100m³/m²·h·bar，酸腐蚀质量损失率小于等于0.3％，碱腐蚀质量损失率小于等于0.5％；

优选地，所述粉煤灰陶瓷膜的固体颗粒中至少含有50％的球形形貌颗粒。

13.权利要求12所述的粉煤灰陶瓷膜在污水处理或气体除尘中的应用。