超高比表面積陶瓷材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種超高比表面積陶瓷材料及其制備方法，所述超高比表面積陶瓷材料由包括以下重量份數(shù)的原料經(jīng)球磨、混合、成型和燒結(jié)而成：鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5，石墨粉10-17。本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料具有多孔性、超高比表面積、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；在其表面進(jìn)行不同的化學(xué)改性，所制得超高比表面積陶瓷材料可吸收水、大氣、土壤里面的油污、重金屬離子、懸浮物等，從而達(dá)到油污、重金屬離子、懸浮物與水、大氣、土壤分離的目的，最終達(dá)到有效治理環(huán)境污染。
【專(zhuān)利說(shuō)明】超高比表面積陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超高比表面積陶瓷材料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前重金屬污染對(duì)人類(lèi)生存帶來(lái)極大的危害，它主要包括環(huán)境污染和人體傷害，各地重金屬污染事件也層出不窮，人民生命財(cái)產(chǎn)造成極大損失。隨著全球工業(yè)化的推進(jìn)，重金屬污染問(wèn)題正在成為全人類(lèi)生存發(fā)展的所必須面對(duì)的嚴(yán)峻問(wèn)題。在我國(guó)，工業(yè)污染已經(jīng)致使我國(guó)1/5的耕地、80.1%的江河湖庫(kù)底質(zhì)遭受重金屬污染，水體和土壤重金屬?lài)?yán)重危害人類(lèi)健康的群體事件頻發(fā)。2011年國(guó)務(wù)院批復(fù)了第一個(gè)“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，在“十二五”期間，中央財(cái)政將以千億元為單位增加對(duì)重金屬污染防治的投資。環(huán)境保護(hù)部協(xié)調(diào)有關(guān)部門(mén)設(shè)立了重金屬污染防治專(zhuān)項(xiàng)資金，2012年該專(zhuān)項(xiàng)資金共有1600億元，重點(diǎn)支持鉛、汞、鎘、鉻、砷等重金屬污染企業(yè)綜合整治、污染防治新技術(shù)示范和推廣等項(xiàng)目。治理重金屬污染首先需要從控制工業(yè)廢水的排放入手，進(jìn)而開(kāi)展對(duì)被污染水體、煙塵、土壤、固體廢棄物等的綜合治理。目前一般采用化學(xué)沉淀法、電解法、吸附法、離子交換法、膜分離法等去除工業(yè)廢水中的重金屬離子，但處理效果不理想、處理費(fèi)用高，全球的重金屬污染問(wèn)題正在進(jìn)一步惡化
盡管重金屬污染對(duì)人類(lèi)染危害性如此嚴(yán)重，但是對(duì)于其有效治理人類(lèi)一直無(wú)能為力。為此人們一直在尋找一種可行材料和方法來(lái)治理重金屬污染。目前關(guān)于重金屬吸收的陶瓷材料且具有高比面積的專(zhuān)利和論文尚未出現(xiàn)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超高比表面積陶瓷材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料，由包括以下重量份數(shù)的原料經(jīng)球磨、混合、成型和燒結(jié)而成:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉2_5，石墨粉10-17。
[0007]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料，優(yōu)先選用各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0008]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
O主體混合料的稱(chēng)量配比:首先將鉀長(zhǎng)石、高嶺土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各組分含量為:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉2-5。
[0009]2)主體混合料的球磨混合:向步驟I)所稱(chēng)量配得的料中加水、分散劑、球磨介質(zhì)，它們配比為料:水:球:分散劑=1: 0.8: 2: 0.003，一起放入球磨罐里面進(jìn)行球磨18小時(shí)；3)主體混合料的干燥:把球磨完成的漿料過(guò)300目篩網(wǎng)，倒入不銹鋼盤(pán)內(nèi)，然后一起放入烘箱進(jìn)行烘干；
4)陶瓷混合料的制備:將步驟3)制得的主體混合料粉碎成粉狀，過(guò)100目篩網(wǎng)，再加石墨粉，配比為:主體混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合。
[0010]5)陶瓷材料坯體成型:將步驟4)制得的粉料通過(guò)滾球機(jī)進(jìn)行成型，成型為直徑大小可控的球體。
[0011]6)陶瓷坯體的干燥:將步驟5)制得的原料放入烘箱干燥，干燥溫度為120°C，干燥水分低于0.8% ；
7)陶瓷坯體燒成:將步驟6)干燥后的原料投入氣氛電爐中進(jìn)行燒成，燒成前期用氬保護(hù)氣氛，燒成后期使用氧化氣氛。
[0012]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料的制備方法，各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料具有多孔性、高比面積、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在其表面進(jìn)行化學(xué)改性，制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，所制得超高比表面積陶瓷材料可吸收油污、重金屬、懸浮物，從而達(dá)到油污、重金屬、懸浮物與水分離的目的，最終達(dá)到有效治理水污染。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明 實(shí)施例所述的一種超高比表面積陶瓷材料的制備方法中陶瓷坯體燒成步驟的燒成制度曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0016]一種超高比表面積陶瓷材料，由包括以下重量份數(shù)的原料經(jīng)球磨、混合、成型和燒結(jié)而成:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉2_5，石墨粉10-17。
[0017]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料，各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0018]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
O主體混合料的稱(chēng)量配比:首先將鉀長(zhǎng)石、高嶺土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各組分含量為:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉
2-5。
[0019]2)主體混合料的球磨混合:向步驟I)所稱(chēng)量配得的料中加水、分散劑、球磨介質(zhì)，它們配比為料:水:球:分散劑=1: 0.8: 2: 0.003，一起放入球磨罐里面進(jìn)行球磨18小時(shí)；
3)主體混合料的干燥:把球磨完成的漿料過(guò)300目篩網(wǎng)，倒入不銹鋼盤(pán)內(nèi)，然后一起放入烘箱進(jìn)行烘干；
4)陶瓷混合料的制備:將步驟3)制得的主體混合料粉碎成粉狀，過(guò)100目篩網(wǎng)，再加石墨粉，配比為:主體混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合。[0020]5)陶瓷材料坯體成型:將步驟4)制得的粉料通過(guò)滾球機(jī)進(jìn)行成型，成型為直徑大小可控的球體。
[0021]6)陶瓷坯體的干燥:將步驟5)制得的原料放入烘箱干燥，干燥溫度為120°C，干燥水分低于0.8% ；
7)陶瓷坯體燒成:將步驟6)干燥后的原料投入氣氛電爐中進(jìn)行燒成，燒成前期用氬保護(hù)氣氛，燒成后期使用氧化氣氛，燒成制度曲線(xiàn)如圖1所示。
[0022]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料的制備方法，各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0023]本發(fā)明的超高比表面積陶瓷材料具有多孔性、超高比表面積、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性高等特點(diǎn)(詳見(jiàn)表1:超高比表面積陶瓷材料的測(cè)試結(jié)果)，在其表面進(jìn)行不同的化學(xué)改性，所制得超高比表面積陶瓷材料可吸收水、大氣、土壤里面的油污、重金屬離子、懸浮物等，從而達(dá)到油污、重金屬離子、懸浮物與水、大氣、土壤分離的目的，最終達(dá)到有效治理環(huán)境污染。
[0024]表1高比表面積陶瓷材料的測(cè)試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種超高比表面積陶瓷材料，其特征在于，由包括以下重量份數(shù)的原料經(jīng)球磨、混合、成型和燒結(jié)而成:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉2_5，石墨粉10-17。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高比表面積陶瓷材料，其特征在于優(yōu)先選用各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高比表面積陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: O主體混合料的稱(chēng)量配比:首先將鉀長(zhǎng)石、高嶺土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各組分含量為:鉀長(zhǎng)石10-18，高嶺土 30-50，石英粉10-20，方解石3_6，滑石粉2-5 ； 2)主體混合料的球磨混合:向步驟I)所稱(chēng)量配得的料中加水、分散劑、球磨介質(zhì),它們配比為料:水:球:分散劑=1: 0.8: 2: 0.003，一起放入球磨罐里面進(jìn)行球磨18小時(shí)； 3)主體混合料的干燥:把球磨完成的漿料過(guò)300目篩網(wǎng)，倒入不銹鋼盤(pán)內(nèi)，然后一起放入烘箱進(jìn)行烘干； 4)陶瓷混合料的制備:將步驟3)制得的主體混合料粉碎成粉狀，過(guò)100目篩網(wǎng)，再加石墨粉，配比為:主體混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合； 5)陶瓷材料坯體成 型:將步驟4)制得的粉料通過(guò)滾球機(jī)進(jìn)行成型，成型為直徑大小可控的球體； 6)陶瓷坯體的干燥:將步驟5)制得的原料放入烘箱干燥，干燥溫度為120°C，干燥水分低于0.8% ； 7)陶瓷坯體燒成:將步驟6)干燥后的原料投入氣氛電爐中進(jìn)行燒成，燒成前期用氬保護(hù)氣氛，燒成后期使用氧化氣氛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高比面積陶瓷材料的制備方法，其特征在于各組分重量份數(shù)為:鉀長(zhǎng)石14，高嶺土 48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
【文檔編號(hào)】C04B33/13GK104016657SQ201310066667
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】吳黃河, 奉向東 申請(qǐng)人:格豐科技材料有限公司