[发明专利]一种矿渣纤维基多孔过滤陶瓷的制备方法

说明书

本发明属于材料领域，公开了一种矿渣纤维基多孔过滤陶瓷的制备方法，包括：将矿渣纤维放入模具中进行一次加压，形成矿渣短纤维；将所述矿渣短纤维与粘结剂混合均匀，放入模具中进行二次加压，形成压片；将所述压片烧结，保温，冷却，得到矿渣纤维基多孔过滤陶瓷。本发明所得的产物为矿渣纤维多孔陶瓷，具有一定的强度，耐高温，成本低廉，可有效降低目前处理高温废气的高昂费用。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种矿渣纤维基多孔过滤陶瓷的制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着经济的高速发展，钢铁、化工和水泥等重工业生产所带来的环境污染问题日益严重。重工业生产具有燃料热利用率低，能耗高，废气排放量大、温度高、成分复杂以及粉尘颗粒细等特点。较细的工业废气粉尘漂浮在大气中难以沉降，极易诱发雾霾的形成，给居民的身体健康和日常生活带来了极大的危害。目前在工业过滤除尘治理方面，国内的产业化技术研发起步晚且进展缓慢，企业使用的方法和设备技术含量低、耗能大、效率差，与国外发达国家的差距较大。因此，研发新型高效的工业过滤除尘技术已成为亟待解决的问题，其应用价值巨大、市场前景广阔，对于促进我国工业经济的可持续发展具有重要的意义。

然而，目前国内多孔过滤陶瓷普遍使用陶瓷粉体作为原料，通过添加造孔剂、塑化剂和粘结剂等，经过成型和烧结工艺进行制备。陶瓷粉体的价格偏高，造孔剂的加入降低了生产效率和增加了成本，同时陶瓷的烧结温度也偏高，以上这些缺点制约了耐高温多孔过滤陶瓷的产业化和实际工程应用的推广。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种矿渣纤维基多孔过滤陶瓷的制备方法，本发明以矿渣纤维为原料，不添加造孔剂，采用常压烧结工艺制备过滤除尘用的耐高温纤维基多孔陶瓷，优化出高效、环保和低成本的多孔过滤陶瓷制备技术，提供一种安全、绿色、高效、成本低可大规模化生产的多孔过滤陶瓷制备方法，有望应用于工业废气除尘、耐高温过滤和催化剂载体等领域。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种矿渣纤维基多孔过滤陶瓷的制备方法，包括：

将矿渣纤维放入模具中进行一次加压，形成矿渣短纤维；

将所述矿渣短纤维与粘结剂混合均匀，放入模具中进行二次加压，形成压片；

将所述压片烧结，保温，冷却，得到矿渣纤维基多孔过滤陶瓷。

本发明研究发现：在炼钢过程中产生的矿渣，将其制成矿渣纤维后，矿渣纤维的主要成分是硅铝酸盐，还含有少量的Mg，Ca和Fe。该类矿渣纤维不但价格低廉，而且具备良好的纤维结构，以及较好的耐高温和耐腐蚀性，是制备多孔陶瓷的理想原料。同时，由于该类纤维具有强度偏低的特点，本发明通过加压方式来剪切成短纤维，获得的短纤维分散性更好，经后续加压烧结后，所制备的多孔陶瓷气孔率更高。

本发明的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的矿渣纤维基多孔过滤陶瓷。

本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。

本发明的第三个方面，提供了上述的矿渣纤维基多孔过滤陶瓷在工业废气除尘、耐高温过滤和催化剂载体领域中的应用。

由于本发明制备的矿渣纤维基多孔过滤陶瓷成本低廉、气孔率高、性能优良，因此，有望在工业废气除尘、耐高温过滤和催化剂载体领域中得到广泛的应用。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所得的产物为矿渣纤维多孔陶瓷，具有一定的强度，耐高温，成本低廉，可有效降低目前处理高温废气的高昂费用。