[发明专利]一种中空平板结构过滤陶瓷膜元件制备方法

摘要

发明提供一种制备中空平板结构过滤陶瓷膜元件的方法，所述方法包括(1)挤出成型法制备中空结构陶瓷膜支撑体：以600℃下煅烧所得氢氧化铝为主要原料烧结制得陶瓷膜支撑体；(2)等离子喷涂法制备陶瓷过滤膜。本发明在制备陶瓷膜支撑体时，所选用的原料为煅烧氢氧化铝，可以大大降低陶瓷膜支撑体烧结温度，并能够保证支撑体足够的强度；在制备陶瓷过滤膜层时，采用等离子喷涂工艺可以很好的控制过滤膜的厚度，减小过滤阻力；并且膜层孔径分布均匀，分离精度高；膜层与支撑体之间结合紧密。等离子喷涂制备陶瓷过滤膜不需要再次烧结，工艺简单，可以有效降低陶瓷过滤膜生产成本、提高生产效率，可广泛用于污水处理过滤、固-液化工分离等领域。

主权项

一种中空平板结构过滤陶瓷膜元件制备方法，其特征在于所述过滤陶瓷膜元件制备方法包括以下步骤：陶瓷膜支撑体制备(1)原材料：所述陶瓷膜支撑体的陶瓷原料采用的是经600℃下煅烧后的氢氧化铝，煅烧后其平均粒径在3～5μm之间；造孔剂选自淀粉、石墨粉或活性炭粉，平均粒径在约0.5～2μm之间；坯体粘结剂选自阿拉伯树胶、海藻酸钠或黄糊精；润滑剂选自甘油或聚乙二醇400；增塑剂采用聚丙烯酰胺，分子量为1200万；(2)制备工艺①陶瓷泥料的制备按比例将将煅烧氢氧化铝70～90wt％、造孔剂5～15wt％、坯体粘结剂1～6wt％、增塑剂1～6wt％、润滑剂1～5wt％、水2～20wt％，将原料混合均匀，倒入练泥机中进行练泥，最后放入密闭容器中陈腐20h～40h；②坯体的制备将陈腐好的泥料采用挤出成型，挤出温度10～30℃，挤出压力6～12MPa；③坯体的干燥将坯体放入40～50℃的烘箱中干燥2～12h，然后通过微波进一步干燥，干燥时间60～300s；④坯体的烧结将干燥好的坯体于1100～1300℃，保温约2～4h的烧成制度下进行烧结，制得中空结构过滤陶瓷膜支撑体。表面过滤膜制备：(1)喷涂原料：氧化铝、氧化锆、氧化钛、莫来石、堇青石中的一种，每种原料均包含平均粒径D50为1μm和0.2μm的两种粒度；(2)制备工艺：①粉末的干燥分别将平均粒径D50为1μm和D50为0.2μm的喷涂原料粉于120℃的烘箱中烘烤2h以去除水分，增加粉末流动性；②陶瓷膜支撑体预热采用等离子喷枪对上述制得的陶瓷膜支撑体进行预热，去除支撑体表面及内部的水分和湿气；③喷涂将经过预处理的陶瓷膜支撑体固定在工作台上，调整喷距为100mm，把烘干后的原料粉装入送粉器中，依次打开主电源、直流电源、水冷器、氩气及氢气等开关进行喷涂，喷涂时，分别以D50为1μm和D50为0.2μm的原料粉制得厚度为80～120μm的陶瓷过渡层和厚度为30～50μm的分离层。