专利名称：新型微孔陶瓷过滤元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷制品，特别是涉及一种能对工业液体进行过滤的陶瓷制品。
在制酒、制药、制糖、制胶、食品、食油、饮水、工业用水、石油化工、工业用油等领域中，为了确保工业液体的纯度和质量，都必须由过滤机对其进行过滤。而过滤机在过滤前，需将过滤介质如硅藻土助滤剂，珍珠岩助滤剂(或纤维素)、活性炭、活性白土、粉末冶金等固体粉状物先与清液或净水混合，然后经40-60分钟的循环过滤过程把过滤介质涂敷在过滤机的过滤元件(可为板、盘、网或叶片等等)上，并形成2-3毫米的滤饼后才能进行过滤。当过滤原液进入过滤机后，其中的杂质被过滤介质截留，清液得以顺利通过，从而实现对工业液体的过滤。该技术在工业液体过滤净化中发挥着极其重要的作用。然而利用该技术在过滤前必须将过滤介质在过滤机内进行涂敷，不仅工艺复杂，浪费时间、清液或净水，产量降低，成本增大。而且在过滤过程中形成的滤饼受过滤压差和操作的影响，不可避免地会发生脱落，使过滤介质和原液中的微细颗粒穿透滤饼以及过滤板、过滤盘、过滤网或叶片等进入过滤清液中导致产品质量下降。与此同时，在每个过滤周期开始前为防止产品染菌，必须对过滤机乃至过滤介质进行高温蒸气灭菌。由于过滤机中的过滤板、过滤布受温度影响变质较快，夏季里7-10天就得进行更换，使用寿命短，价格又昂贵，不更换又使产品质量无保证。不仅如此，在每个过滤同期结束后又必须拆卸开过滤机进行清洗(因过滤板、过滤布不能进行反冲洗，所以过滤工艺不能实现连续自动)，将过滤机内的粉状过滤介质和杂质全部冲洗掉。这样一来势必造成原液的进一步损失浪费导致成本的增加。因此所述过滤介质不能满足现化工业精密过滤、超精密过滤自动化生产的技术要求。多年来该领域科技人员一直在进行探索性实验，积极寻求解决的途径，但尚未得到满意的结果。
本发明的目的是为了提供一种与现有过滤机配套使用，过滤机在过滤前无须涂敷过滤介质、过滤过程中不必更换过滤元件，不存在过滤介质形成的滤饼脱落，过滤周期结束不必拆机进行清洗，不仅能减少工艺过程，有效提高产品质量，延长设备使用寿命，降低生产成本，并能满足现代工业精密过滤、超精密过滤和连续自动化生产的需求的新型微孔陶瓷过滤元件。
本发明的新型微孔陶瓷过滤元件是由无机多孔材料硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂100份，其它无机多孔材料0-25份，有机粘合剂4-15份，无机粘合剂10-20份为原料加水100份经分级、混合、成型、干燥、整形、煅烧、整形工艺过程加工而成。
本发明由于采取了硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂等无机多孔材料为基质与粘合剂混合煅烧制成所需多种不同形状的过滤板、棒、管、球等与过滤机配套使用，不仅彻底解决了现有技术中存在的诸多长期渴望解决而一直尚未解决的实际问题，可靠实现发明目的，以适应现代工业液体过滤工艺的需要，该发明确系对传统工艺的一大创新，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。不仅如此，还具有组份少、成本低、原材料来源丰富，制造工艺简单，使用方便，应用范围广、过滤流量大、精度高、效果好、化学性质稳定、耐压抗腐强度高，使用寿命长等优点。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明
图1、图2分别是新型微孔陶瓷过滤元件的过滤筒、过滤球示意图；图3、图4是新型微孔陶瓷过滤元件的过滤棒示意图；图5、图6分别是新型微孔陶瓷过滤元件的过滤板、过滤盘示意图。
由图1-图6所示的新型微孔陶瓷过滤元件主要是采用无机多孔材料其SiO2含量≥85％，粒度为1-100微米的硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂配以其它无机多孔材料和有机、无机粘合剂加水混合、煅烧制成。制作本发明，首先将粉状无机多孔材料(硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂)粒度，按不同过滤精度要求进行加工分级，再添加有机、无机粘合剂与水进行混合。表一给出了本发明的4组原料配比情况。
表一，新型微孔陶瓷过滤元件原料组成
表二，硅藻土化学成份表
其中硅藻土为干燥品，其化学成份详见表二，渗透率在0.01-0.05达西，粒度分布在0.5-20微米；煅烧硅藻土助滤剂渗透率0.07-0.5达西，粒度分布5-40微米；助熔煅烧硅藻土助滤剂渗透率0.1-30达西，粒度分布12-100微米。每组中所述该三种无机多孔材料的总重量份数是100。也可根据滤液以及流量的不同只保留其中一或两个组份，但总重量份数依然不变。例如第1组选取硅藻土50份，煅烧硅藻土助滤剂20份，助熔煅烧硅藻土助滤剂30份，该组配方其渗透率是最小，粒度分布最细，在不加其它无机多孔材料的情况下，配以淀粉(或其它有机粘合剂)4份，高岭土(或其它无机粘合剂)10份，水100份，由该重量配比制成的本发明其过滤精度≤0.1微米，适用于过滤精度高、过滤流量小的场合，并可与各种结构的过滤机相配套。
第4组则选取煅烧硅藻土助滤剂10份、助熔煅烧硅藻土助滤剂90份、总重量份数仍为100，而元硅藻土。该组所选用的两种助滤剂为渗透率最高，粒度分布最粗的，同时配以石英(或其它无机多孔材料)24份，泡沫纤维(或其它有机粘合剂)15份，玻璃料(或其它无机粘合剂)20份，水100份。该组重量配比制成的本发明适用于过滤流量大，过滤精度较低的场合。而按第2、第3组给出的重量配比制成的本发明适用于中等过滤精度和流量的场合。对于无机粘合剂不论哪组均可采取两种或两种以上的适当组合保持重量份数不变。
按以上所述重量配比称取原料并制成可压制或挤出的混合料，再由挤出设备或压力设备中的模具制成图1-图6所需的形状即成型。根据需要可设计成图1-图6以外的特殊形状。将成型体置入干燥室或干燥窑干燥，干燥温度在20-200℃以90-150℃为宜，小件制品干燥时间在2-4小时，以1.5-2.5小时为宜，大件制品在30-60小时，以25-50小时为佳。成型体干燥后经整形送入煅烧设备(如倒焰窑、辊道窑等)为含氧气氛中连续煅烧，直到所含全部有机可燃材料从成型体中烧掉，只留下硅藻土、硅藻土助滤剂与无机粘合剂的多孔复合材料。其煅烧温度也因成型体的特点而变化，一般掌握在900-1250℃为宜，最好在950-1200℃，煅烧30-50分钟，在煅烧温度下(即最高温度)，煅烧时间不少于20分钟。而大件成型体需1小时。煅烧后的成型体再经整形即为本发明。本发明的过滤元件安装在与之配套的过滤机上后即可进行过滤。过滤时可采取直接过滤和添加过滤两种方式。对于固体杂质含量较少的滤液可直接过滤，过滤周期结束利用过滤机反冲洗的功能进行冲洗。而对于固体杂质含量多，滤液流量特别大的情况，则可由过滤机组中的定量添加泵不断地定量地向过滤机进口滤液中加助滤剂(如硅藻土助滤剂、珍珠岩助滤剂，活性炭等等)和水或清液的混合液。过滤周期结束利用过滤机反冲洗功能将杂质和滤渣冲洗干净，并从过滤机排出口排出。本发明与已有过滤元件相比其使用寿命可提高10-50倍。
权利要求
1.一种新型微孔陶瓷过滤元件，其特征在于它是由硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂100份、其它无机多孔材料0-25份、有机粘合剂4-15份、无机粘合剂10-20份、水100份制成。
2.根据权利要求1所述的新型微孔陶瓷过滤元件其特征在于硅藻土、煅烧与助熔煅烧硅藻土助滤剂中SiO2的含量≥85％，其粒度为1-100微米。
全文摘要
本发明提供了一种在工业液体过滤中与过滤机配套的新型微孔陶瓷过滤元件。它是以硅藻土为基质配以有机、无机粘合剂经混合、成型、煅烧等工艺制成。该发明解决了现有技术存在的过滤介质涂敷、滤饼脱落,过滤元件更换,拆机清洗、清液损失等长期渴望解决而尚未解决的问题,与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步。还具有组份少、成本低、精度高、效果好、寿命长。工艺简单,使用方便,耐压抗腐,化学性质稳定,应用范围广等优点。
文档编号C04B38/06GK1355059SQ0012331
公开日2002年6月26日 申请日期2000年11月24日 优先权日2000年11月24日
发明者邱宝辰 申请人:邱宝辰