回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法与流程

    专利查询2026-03-04  12


    本技术涉及固体废弃物利用领域,尤其涉及一种回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法。


    背景技术:

    1、泡沫陶瓷的主要原料为氧化铝,废铬刚玉中含有大量氧化铝,因此将废铬刚玉进行回收利用制备泡沫陶瓷,是对其进行资源化再利用、消纳固废的途径之一。

    2、废铬刚玉中除了含有氧化铝之外,还有cr2o3。而铬的存在使得废铬刚玉无法直接用于制备泡沫陶瓷。为了避免引入铬杂质元素、保证过滤效果,往往只能添加很小的量,还易引发过滤效果差、使用寿命短等问题。

    3、鉴于此,需要针对上述问题进行研究,以实现废铬刚玉的有效利用。


    技术实现思路

    1、本技术的目的在于提供一种回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,以解决上述问题。

    2、为实现以上目的,本技术采用以下技术方案:

    3、一种回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,包括:

    4、将所述废铬刚玉进行研磨,筛分得到小于0.15mm的细颗粒、0.15-0.3mm的粗颗粒;

    5、将所述细颗粒与相同粒径范围的氧化铈和氧化镧混合得到第一混合物,将所述粗颗粒与相同粒径范围的氧化锆、氧化铝混合得到第二混合物;

    6、将所述第一混合物在1200-1400℃条件下进行第一煅烧得到第一粉料,将所述第二混合物在1000-1300℃条件下进行第二煅烧得到第二粉料;

    7、可选的,第一煅烧的温度可以为1200℃、1300℃、1400℃或者1200-1400℃之间的任意值,第二煅烧的温度可以为1000℃、1100℃、1200℃、1300℃或者1000-1300℃之间的任意值;

    8、将所述第一粉料、水和聚丙烯酰胺混合,进行第一搅拌得到第一浆料;将所述第二粉料与乙醇、溶剂油混合,进行第二搅拌得到第二浆料;

    9、聚丙烯酰胺的主要作用是提升两次浸渍之间的均匀性,同时与水配合、在短时间搅拌(简单搅拌一下即可)作用下,形成相对粗糙的浸渍面,以利于第二次浸渍,从而提升层间稳定性。

    10、以软质聚氨酯泡沫为载体浸渍所述第一浆料,然后挤压、进行第一干燥得到第一坯料;再用所述第一坯料浸渍所述第二浆料,进行第二干燥得到第二坯料;

    11、将所述第二坯料进行烧结、冷却得到泡沫陶瓷过滤器。

    12、优选地,所述细颗粒、所述氧化铈和所述氧化镧的质量比为1:(0.01-0.05):(0.01-0.05),所述粗颗粒与所述氧化锆、所述氧化铝的质量比为1:(0.1-0.5):(1-3)。

    13、可选的,所述细颗粒、所述氧化铈和所述氧化镧的质量比可以为1:0.01:0.01、1:0.01:0.03、1:0.01:0.05、1:0.03:0.01、1:0.03:0.03、1:0.03:0.05、1:0.05:0.01、1:0.05:0.03、1:0.05:0.05或者1:(0.01-0.05):(0.01-0.05)之间的任意值,所述粗颗粒与所述氧化锆、所述氧化铝的质量比可以为1:0.01:1、1:0.01:2、1:0.01:3、1:0.03:1、1:0.03:2、1:0.03:3、1:0.05:1、1:0.05:2、1:0.05:3或者1:(0.1-0.5):(1-3)之间的任意值。

    14、优选地,所述第一煅烧和所述第二煅烧的时间各自独立的为1-5h。

    15、可选的,所述第一煅烧和所述第二煅烧的时间各自独立的可以为1h、2h、3h、4h、5h或者1-5h之间的任意值。

    16、优选地,所述第一浆料的固含量为40-60%,所述第二浆料的固含量为20-30%。

    17、可选的,所述第一浆料的固含量可以为40%、45%、50%、55%、60%或者40-60%之间的任意值,所述第二浆料的固含量可以为20%、25%、30%或者20-30%之间的任意值。

    18、优选地,所述聚丙烯酰胺的用量为所述水的质量的0.01%-0.05%。

    19、可选的,所述聚丙烯酰胺的用量可以为所述水的质量的0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%或者0.01%-0.05%之间的任意值。

    20、优选地,所述乙醇与所述溶剂油的体积比为1:(1-5)。

    21、可选的,所述乙醇与所述溶剂油的体积比可以为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5或者1:(1-5)之间的任意值。

    22、优选地,所述第一搅拌的速度为500-1000转/分钟,时间为5-10s;

    23、所述第二搅拌的速度为100-300转/分钟,时间为1-2h。

    24、可选的,所述第一搅拌的速度可以为500转/分钟、600转/分钟、700转/分钟、800转/分钟、900转/分钟、1000转/分钟或者500-1000转/分钟之间的任意值,时间可以为5s、6s、7s、8s、9s、10s或者5-10s之间的任意值;

    25、所述第二搅拌的速度可以为100转/分钟、200转/分钟、300转/分钟或者100-300转/分钟之间的任意值,时间可以为1h、1.5h、2h或者1-2h之间的任意值。

    26、优选地,所述软质聚氨酯泡沫具有10-30ppi的孔径。

    27、可选的,所述软质聚氨酯泡沫的孔径可以为10ppi、20ppi、30ppi或者10-30ppi之间的任意值。

    28、优选地,浸渍所述第一浆料的时间为1-3min,浸渍所述第二浆料的时间为10-30min。

    29、可选的,浸渍所述第一浆料的时间可以为1min、2min、3min或者1-3min之间的任意值,浸渍所述第二浆料的时间可以为10min、20min、30min或者10-30min之间的任意值。

    30、优选地,所述烧结的最高温度为1200-1400℃,时间为2-4h。

    31、可选的,所述烧结的最高温度可以为1200℃、1300℃、1400℃或者1200-1400℃之间的任意值,时间可以为2h、3h、4h或者2-4h之间的任意值。

    32、与现有技术相比,本技术的有益效果包括:

    33、本技术提供的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,将废铬刚玉研磨后分级,细颗粒更容易在使用过程中逸出,因此需要与氧化铈和氧化镧混合、煅烧,使其形成固化能力更强的复杂氧化物;粗颗粒相对要求低,因此使用氧化锆进行固化处理,氧化铝作为纯净原料添加。为了进一步避免细颗粒中的铬元素在使用过程中逸出到被过滤铝液中,将细颗粒煅烧之后的第一粉料形成的第一浆料先浸渍,干燥后再浸渍粗颗粒煅烧之后的第二粉料形成的第二浆料,使粗颗粒层对细颗粒层形成一定的遮蔽作用;但是分层浸渍之后层间结合稳定性相比不分层工艺而言有所下降,因此第一粉料使用水作为溶剂、聚丙烯酰胺作为助剂,简单搅拌后使用,在载体表面形成相对粗糙的表面;第二份料以乙醇和溶剂油作为溶剂,经过长时间搅拌形成均匀性较好且趋向于第一浆料的第二浆料,在前述形成的粗糙表面的基础上,提升层间结合力和稳定性,进而提升使用寿命。


    技术特征:

    1.一种回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述细颗粒、所述氧化铈和所述氧化镧的质量比为1:(0.01-0.05):(0.01-0.05),所述粗颗粒与所述氧化锆、所述氧化铝的质量比为1:(0.1-0.5):(1-3)。

    3.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述第一煅烧和所述第二煅烧的时间各自独立的为1-5h。

    4.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述第一浆料的固含量为40-60%,所述第二浆料的固含量为20-30%。

    5.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述聚丙烯酰胺的用量为所述水的质量的0.01%-0.05%。

    6.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述乙醇与所述溶剂油的体积比为1:(1-5)。

    7.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述第一搅拌的速度为500-1000转/分钟,时间为5-10s;

    8.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述软质聚氨酯泡沫具有10-30ppi的孔径。

    9.根据权利要求1所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,浸渍所述第一浆料的时间为1-3min,浸渍所述第二浆料的时间为10-30min。

    10.根据权利要求1-9任一项所述的回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,其特征在于,所述烧结的最高温度为1200-1400℃,时间为2-4h。


    技术总结
    本申请提供一种回收利用废铬刚玉制备多层泡沫陶瓷过滤器的方法,涉及固体废弃物利用领域。该方法包括:将废铬刚玉进行研磨,筛分得到细颗粒、粗颗粒;将细颗粒与氧化铈和氧化镧混合得到第一混合物,将粗颗粒与氧化锆、氧化铝混合得到第二混合物;煅烧得到第一粉料、第二粉料;将第一粉料、水和聚丙烯酰胺混合,进行第一搅拌得到第一浆料;将第二粉料与乙醇、溶剂油混合,进行第二搅拌得到第二浆料;以软质聚氨酯泡沫为载体浸渍第一浆料,然后挤压、干燥得到第一坯料;再用第一坯料浸渍第二浆料,干燥得到第二坯料;将第二坯料进行烧结、冷却得到泡沫陶瓷过滤器。本申请提供的方法,充分回收利用废铬刚玉制备得到性能优异的泡沫陶瓷过滤器。

    技术研发人员:郭海涛,龙亮,朱建斌,刘扬明,李石庚
    受保护的技术使用者:江西宏科特种合金有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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