專利名稱：泡沫陶瓷過濾器的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鑄造業(yè)用具領域，具體而言，涉及一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法。
背景技術：
泡沫陶瓷的發(fā)展始于20世紀60年代，它是一種氣孔率高達70 90%，具有三維立體網(wǎng)絡骨架和相互貫通氣孔結構的多孔陶瓷制品。作為一種新型的無機非金屬過濾材料，它除了具有耐高溫、耐腐蝕等一般陶瓷所具有的性能外，泡沫陶瓷還具有質(zhì)量輕、氣孔率高、比表面積大、強度高、耐高溫、耐腐蝕，抗熱震性好等優(yōu)點，被廣泛地應用于過濾熔融金屬，能大幅度降低鑄件砂眼、渣孔，氣孔，夾雜等缺陷，提高表面質(zhì)量，改善機加工性能，提高機械性能。過濾器的主要材質(zhì)為莫來石-剛玉、氧化鋁、碳化硅、氧化鋯等，用于鋁合金、 鑄鐵件、鑄鋼件高溫金屬液的過濾。質(zhì)泡沫陶瓷過濾器是以超細氧化鋯粉料為主要原料，添以其他輔料制成漿料，將漿料涂覆在泡沫體上，經(jīng)烘干、> 1500°C的高溫燒結制得成品，主要用于過濾熔融鋼水，使用溫度可達1600°C以上。過濾器成品^O2含量一般在75 96%之間，原材料成本較高，同時由于&02在高溫燒結過程的晶型轉(zhuǎn)變引起的體積變化，產(chǎn)品易開裂、變形，造成廢品率偏高。因此，在生產(chǎn)制備中產(chǎn)生許多^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料。一方面，因為^O2 質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料是經(jīng)過高溫燒結得到的塊狀物，而^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的加工原料則是超細粉末狀的粉料；另一方面，由于^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料中還包括了一些其他物質(zhì)，例如粘結劑、分散劑及潤濕劑等，本領域技術人員認為在^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料中^O2含量低及粘結劑、分散劑及潤濕劑等物質(zhì)的存在，可能會影響^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的質(zhì)量，所以本領域技術人員認為這種塊狀的^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料不適于重新回收利用在質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的加工方面。因此，目前國內(nèi)外對&02質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料的典型處理方式是掩埋，這種處理方法不但給造成環(huán)境固體廢棄物污染，而且資源也遭受嚴重浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法，以解決現(xiàn)有技術中^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢品造成環(huán)境固體廢棄物污染及資源浪費的技術問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括以下步驟將^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎、研磨、過篩，得廢料粉體；將廢料粉體與適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料；將漿料涂覆在泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，烘干；將烘干后的泡沫陶瓷過濾器坯體燒結，制得泡沫陶瓷過濾器。進一步地，漿料的制備過程包括將廢料粉體與Ca0、Mg0、SiC、Al203、Zr02、Si02、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體以及適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料。進一步地，漿料中按重量百分含量包括 90%的廢料粉末，1 89%的CaO、MgO、SiC、A1203、ZrO2, SiO2、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體，以及9% 30%的粘結劑、分散劑及潤濕劑。進一步地，廢料粉體的制備過程包括將^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎至1 10毫米的塊狀，將塊狀^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料放入球磨罐中球磨6 M小時，過篩 100 350目篩，制得廢料粉體。進一步地，ZrO2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料是^O2質(zhì)量百分含量大于50 %的過濾器廢料。進一步地，烘干的溫度為60 120°C，時間為0. 5 6小時。進一步地，燒結的溫度為1450 1700°C，時間為0. 5 3小時。應用本發(fā)明的技術方案，有效利用質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的固體廢棄物，極大地節(jié)約生產(chǎn)成本；其工藝簡單，有利于陶瓷工業(yè)化生產(chǎn)，既實現(xiàn)質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的固體廢棄物重復利用，又獲得了高性能的陶瓷過濾器。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結合實施例來詳細說明本發(fā)明。&02質(zhì)泡沫陶瓷過濾器在加工過程的燒結步驟中泡沫已經(jīng)燒盡，本發(fā)明里的 "ZrO2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料”指的就是這種經(jīng)過燒結后的^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的廢料。在本發(fā)明的一種典型的實施方式中，提供了一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括以下步驟將^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎、研磨、過篩，得廢料粉體；將廢料粉體與適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料；將漿料涂覆在泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，烘干；將烘干后的泡沫陶瓷過濾器坯體燒結，得泡沫陶瓷過濾器。采用本發(fā)明提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法，通過破碎、研磨、過篩等步驟將塊狀的^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料制的符合^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器用料標準的廢料粉體，并且通過這種廢料粉體制得的^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器各方面的性能指標均優(yōu)良。因此，采用該泡沫陶瓷過濾器的制備方法，不僅能夠有效利用^o2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的固體廢棄物，減少了廢棄的
質(zhì)泡沫陶瓷過濾器碎片對環(huán)境的污染；而且其工藝簡單，，極大地節(jié)約生產(chǎn)成本，有利于陶瓷工業(yè)化生產(chǎn)。在本發(fā)明的一個具體的實施例中，上述漿料中粘結劑、分散劑及潤濕劑占漿料總重量的9% 30%，本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法中粘結劑、分散劑及潤濕劑的使用量與現(xiàn)有技術中泡沫陶瓷過濾器的制備方法中粘結劑、分散劑及潤濕劑的使用量基本相同，本領域技術人員能夠合理分析漿料中粘結劑、分散劑及潤濕劑的使用量，在此不再贅述。在本發(fā)明的一種優(yōu)選地實施方式中，上述漿料的制備過程進一步包括將廢料粉體與Ca0、Mg0、SiC、Al203、&02、Si02、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體以及適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料。在漿料中添加&0、1%0、3比^1203、&02、3102、莫來石和硅酸鋯中的一種或多粉體，具有減少裂紋、提高陶瓷體常溫強度等有益效果。優(yōu)選地，上述漿料中按重量百分含量包括1 % 90 %的廢料粉末，1 89 %的所述 Ca0、Mg0、SiC、Al203、Zr02、Si02、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體，以及9% 30%的粘結劑、分散劑及潤濕劑。在本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法中廢料粉末與CaO、 Mg0、SiC、Al203、&02、Si02、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體可以按照任意比例混合，這種混合方式能夠在保證所制備的泡沫陶瓷過濾器的質(zhì)量的基礎上，有效利用^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料。優(yōu)選地，上述廢料粉體的制備過程中進一步包括將^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎至1 10毫米的塊狀將塊狀^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料放入球磨罐中球磨6 M小時，過篩100 350目篩，得廢料粉體。上述步驟得到的廢料粉體顆粒均勻細致，有利于提高泡沫陶瓷過濾器的質(zhì)量。在本發(fā)明的一種優(yōu)選地實施方式中，上述^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料優(yōu)選為質(zhì)量百分含量大于50%的^O2過濾器廢料，采用^O2質(zhì)量百分含量大于50%的^O2過濾器廢料能夠保證所制備的^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器中^O2的含量，進而保證^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的使用效果。在本發(fā)明的一種具體的實施方式中，所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法中泡沫陶瓷過濾器坯體烘干的溫度優(yōu)選為60 120°C，時間為0. 5 6小時，烘干后的泡沫陶瓷過濾器坯體燒結的溫度優(yōu)選為1450 1700°C，時間為0. 5 3小時。本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法中烘干步驟以及燒結步驟與現(xiàn)有的泡沫陶瓷過濾器的制備方法中基本相同，本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法可以直接延用現(xiàn)有制備泡沫陶瓷過濾器的設備，無需另外設計新的設備，有利于降低設備成本。本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法在不增加生產(chǎn)固定設備投資的情況下，有效地回收利用質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料，既節(jié)約了成本，又降低了環(huán)境的污染。以下將結合實施例1-4進一步說明本發(fā)明所提供的泡沫陶瓷過濾器的制備方法的有益效果。實施例11)將質(zhì)泡沫陶瓷過濾器材料廢料破碎至1 10毫米的塊狀，然后放入球磨罐中球磨M小時，取出過325目篩，得廢料粉體；2)將重量百分比為60%的廢料粉體、30%的氧化鋯粉料及重量百分比總和為 30 %的粘結劑、分散劑、潤濕劑混合均勻，得漿料；3)將制備好的漿料涂覆在規(guī)格為50 X 50 X 20mm的聚氨酯泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，然后在120°C烘烤0. 5小時烘干；4)將(3)步所得泡沫陶瓷過濾器坯體在1550°C燒結2小時制成產(chǎn)品。實施例21)將質(zhì)泡沫陶瓷過濾器材料廢料破碎至1 10毫米的塊狀，然后放入球磨罐中球磨12小時，取出過200目篩，得廢料粉體；2)將重量百分比為31 %的廢料粉體、30%的氧化鋯粉料，30%的碳化硅粉料及重量百分比總和為9%的粘結劑、分散劑、潤濕劑混合均勻，得漿料；3)將制備好的漿料涂覆在規(guī)格為75 X 75 X 25mm的聚氨酯泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，然后在60°C烘烤6小時烘干；4)將(3)步所得泡沫陶瓷過濾器坯體在1550°C燒結2小時制成產(chǎn)品。實施例3
1)將質(zhì)泡沫陶瓷過濾器材料廢料破碎至1 10毫米的塊狀，然后放入球磨罐中球磨6小時，取出過100目篩，得廢料粉體；2)將重量百分比為90%的廢料粉體及重量百分比總和為10%的粘結劑、分散劑、 潤濕劑混合均勻，得漿料；3)將制備好的漿料涂覆在規(guī)格為50 X 50 X 20mm的聚氨酯泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，然后在80°C烘烤3小時烘干；4)將(3)步所得泡沫陶瓷過濾器坯體在1700°C燒結2小時制成產(chǎn)品。實施例4 1)將質(zhì)泡沫陶瓷過濾器材料廢料破碎至1 10毫米的塊狀，然后放入球磨罐中球磨6小時，取出過觀0目篩，得廢料粉體；2)將重量百分比為的廢料粉體、20%的氧化鈣粉料、30%的三氧化二鋁粉料、 的氧化鎂粉料及重量百分比總和為20%的粘結劑、分散劑、潤濕劑混合均勻，得漿料；3)將制備好的漿料涂覆在規(guī)格為100X 100 X 20mm的聚氨酯泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，然后在80°C烘烤3小時烘干；4)將3)步所得泡沫陶瓷過濾器坯體在1600°C燒結2小時制成產(chǎn)品。表 權利要求
1.一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 將^o2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎、研磨、過篩，制得廢料粉體；將所述廢料粉體與適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料； 將所述漿料涂覆在泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，烘干； 將烘干后的所述泡沫陶瓷過濾器坯體燒結，制得所述泡沫陶瓷過濾器。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制得漿料的步驟包括將所述廢料粉體與&0、1%0、5比^1203、&02、5102、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體以及粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得所述漿料。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述漿料中按重量百分含量包括 90%的所述廢料粉末，1 89%的所述CaO, MgO, SiC、A1203、ZrO2, SiO2、莫來石和硅酸鋯中的一種或多種粉體，以及9% 30%的所述粘結劑、分散劑及潤濕劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制得廢料粉體步驟包括 將所述^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎至1 10毫米的塊狀，進一步放入球磨罐中球磨6 M小時，過篩100 350目篩，制得所述廢料粉體。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述^O2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料是 ZrO2質(zhì)量百分含量大于50%的過濾器廢料。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述烘干的溫度為60 120°C，時間為0. 5 6小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結的溫度為1450 1700°C， 時間為0. 5 3小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泡沫陶瓷過濾器的制備方法。該泡沫陶瓷過濾器的制備方法包括以下步驟將ZrO2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器廢料破碎、研磨、過篩，得廢料粉體；將廢料粉體與適量的粘結劑、分散劑及潤濕劑混合均勻，制得漿料；將漿料涂覆在泡沫體上，制得泡沫陶瓷過濾器坯體，烘干；將烘干后的泡沫陶瓷過濾器坯體燒結，得泡沫陶瓷過濾器。應用本發(fā)明的技術方案，有效利用ZrO2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的固體廢棄物，極大地節(jié)約生產(chǎn)成本；其工藝簡單，有利于陶瓷工業(yè)化生產(chǎn)，既實現(xiàn)ZrO2質(zhì)泡沫陶瓷過濾器的固體廢棄物重復利用，又獲得了高性能的泡沫陶瓷過濾器。
文檔編號C04B38/08GK102351566SQ201110184388
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2011年7月1日
發(fā)明者劉敬浩, 楊淑金, 祝建勛 申請人:濟南圣泉倍進陶瓷過濾器有限公司