一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒制造技术

一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35～45份；煅烧高岭土：25～35份；锐钛矿型二氧化钛：25～30份；玻璃纤维：4～6份；蛭石：1～3份；所述外层的各原料平均粒径为50～80微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45～55份；普通高岭土：25～35份；金红石型二氧化钛：15～20份；石英：3～8份；预处理后的石墨烯：2～4份；所述内层的各原料平均粒径为10～30微米；本发明专利技术制备得到的陶瓷颗粒具有双层构造，既容易正向吸附废水杂质，也容易反洗脱附，且脱附压力小，脱附效果好，大大提高了过滤水的效率。

Ceramic particle for adsorbing waste water impurity

A ceramic particle adsorption of impurities, is composed of two layers, the outer layer is composed of the following raw materials in parts by weight: 35 to 45 parts: activated alumina; calcined kaolin: 25 ~ 35; anatase titanium dioxide: 25 ~ 30; glass fiber: 4 ~ 6; vermiculite: 1 ~ 3 A; the outer layers of the raw materials with an average diameter of 50 to 80 microns; inner layer consists of the following raw materials in parts by weight: 45 to 55 parts: ordinary alumina; ordinary kaolin: 25 ~ 35; rutile titanium dioxide: 15 ~ 20; quartz: 3 ~ 8; graphene after pretreatment from 2 to 4; the inner layer of the raw materials with the average particle size of 10 to 30 microns; ceramic particles prepared by the invention has a double-layer structure, which is easy to positive adsorption of impurities, but also easy to reverse elution attached, and the desorption pressure, desorption effect, greatly improve The efficiency of filtering water.

【技术实现步骤摘要】
一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒
本专利技术涉及水处理
，尤其是涉及一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒。
技术介绍
多孔陶瓷是水处理中常用的过滤材料。一般的运行过程是：在压力作用下让废水通过过滤材料，过滤得到净水；运行一段时间之后，要通过反洗来净化过滤器。反洗就是对过滤器施加与废水来的方向相反的压力，让净水反向通过过滤器，将积累在过滤器中的杂质冲洗掉。过滤用的陶瓷一般做成多孔结构，这样可以更多的吸附废水中的杂质。但是多孔结构的陶瓷在吸附杂质时比较容易，在反洗脱附时却比较难，这不仅是因为大量孔洞难以全部均匀受到反向压力冲击使杂质脱附，而且还是因为多孔陶瓷的孔洞内部本身有大量的活性表面基团，与杂质通过氢键或者范德华力结合后很难脱开。想要脱开孔洞表面和杂质之间的结合力，必须加大反向压力，压力过大容易直接破坏多孔陶瓷的内部结构，使其开裂坍塌，无法继续使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒。本专利技术制备得到的陶瓷颗粒具有双层构造，既容易正向吸附废水杂质，也容易反洗脱附，且脱附压力小，脱附效果好，大大提高了过滤水的效率。本专利技术的技术方案如下：一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35～45份；煅烧高岭土：25～35份；锐钛矿型二氧化钛：25～30份；玻璃纤维：4～6份；蛭石：1～3份；所述外层的各原料平均粒径为50～80微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45～55份；普通高岭土：25～35份；金红石型二氧化钛：15～20份；石英：3～8份；预处理后的石墨烯：2～4份；所述内层的各原料平均粒径为10～30微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯6～8％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为3～5wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40～60分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将内层原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；以内层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1～2％，粘结剂为这个整体质量的2～5％，造孔剂为这个整体质量的20～25％；去离子水为这个整体质量的20～35％；(2)将步骤(1)所得的混合材料进行喷雾干燥，制备成平均粒径为50～80微米的微球；(3)将外层原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；以过外层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1～3％，粘结剂为这个整体质量的20～30％，造孔剂为这个整体质量的15～18％；去离子水为这个整体质量的25～35％；(4)将步骤(3)得到的混合材料与步骤(2)得到的微球混合均匀，使步骤(3)得到的混合材料在步骤(2)得到的微球上包裹100～150微米；(5)将步骤(4)得到的颗粒高温烧结，烧结温度为1360～1420℃，保温时间为2～5小时。所述表面活性剂为油酸、硬脂酸、硬脂酸钠的一种。所述粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。所述造孔剂为碳粉、苯甲酸、酚醛树脂球或其他常规造孔剂，所述造孔剂的粒径为10～20微米。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术的外层是常规的容易吸附杂质的多孔陶瓷结构，而内层则是在与外层保持基本一致的化学组成的基础上，进行了降活性处理。内层的第一个特点是微孔尺寸比外层小，可以进一步阻止更小尺寸的杂质通过过滤颗粒，提高了净水能力。第二个特点是活性低，即使有杂质进入内层的微孔，也无法产生氢键或者范德华力的结合作用；特别是添加了预处理过的石墨烯，大大降低了其活性，在反洗过程中杂质在小压力作用下即可脱附，被反洗水冲到外层的微孔中；高速流动的杂质冲击外层的微孔，起到了物理冲刷的作用，与反洗水的压力结合起来，相当于两份力量作用于吸附在外层的微孔中的杂质，使它们更快、更彻底的被反洗出去。第三个特点是与外层的晶体结构基本相似，与外层的结合自然而紧密，不会因为晶型突然改变导致在两层结合处产生堵塞现象。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术进行具体描述。实施例1一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35份；煅烧高岭土：25份；锐钛矿型二氧化钛：25份；玻璃纤维：4份；蛭石：1份；所述外层的各原料平均粒径为50微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45份；普通高岭土：25份；金红石型二氧化钛：15份；石英：3份；预处理后的石墨烯：2份；所述内层的各原料平均粒径为10微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯6％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为3wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将内层原料混合，然后加入表面活性剂油酸、粘结剂羟丙基甲基纤维素、造孔剂苯甲酸，所述造孔剂的粒径为10微米，以及去离子水混合均匀；以内层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1％，粘结剂为这个整体质量的2％，造孔剂为这个整体质量的20％；去离子水为这个整体质量的20％；(2)将步骤(1)所得的混合材料进行喷雾干燥，制备成平均粒径为50微米的微球；(3)将外层原料混合，然后加入表面活性剂硬脂酸、粘结剂甲基纤维素、造孔剂酚醛树脂球，所述造孔剂的粒径为10微米，以及去离子水混合均匀；以过外层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1％，粘结剂为这个整体质量的20％，造孔剂为这个整体质量的15％；去离子水为这个整体质量的25％；(4)将步骤(3)得到的混合材料与步骤(2)得到的微球混合均匀，使步骤(3)得到的混合材料在步骤(2)得到的微球上包裹100微米；(5)将步骤(4)得到的颗粒高温烧结，烧结温度为1360℃，保温时间为5小时。实施例2一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：40份；煅烧高岭土：30份；锐钛矿型二氧化钛：28份；玻璃纤维：5份；蛭石：2份；所述外层的各原料平均粒径为60微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：50份；普通高岭土：30份；金红石型二氧化钛：17份；石英：6份；预处理后的石墨烯：3份；所述内层的各原料平均粒径为20微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯7％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为4wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散50分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将内层原料混合，然后加入表面活性剂硬脂酸、粘结剂甲基纤维素、造孔剂碳粉，所述造孔剂的粒径为15微米，以及去离子水混合均匀；以内层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1.5％，粘结剂为这个整体质量的3％，造孔剂为这个整体质量的23％；去离子水为这个整体质量的30％；(2)将步骤(1)所得的混合材料进行喷雾干燥，制备成平均粒径为60微米的微球；(3)将外层原料混合，然后加入表面活性剂硬脂酸、粘结剂甲基纤维素、造孔剂苯甲酸，所述造孔剂的粒径为15微米，以及去离子水混合均匀；以过外层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的2％，粘结剂为这个整体质量的25％，造孔剂为这个整体质量的17％；去离子水为这个整体质量的30％；(4)将步骤(3)得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，其特征在于由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35～45份；煅烧高岭土：25～35份；锐钛矿型二氧化钛：25～30份；玻璃纤维：4～6份；蛭石：1～3份；所述外层的各原料平均粒径为50～80微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45～55份；普通高岭土：25～35份；金红石型二氧化钛：15～20份；石英：3～8份；预处理后的石墨烯：2～4份；所述内层的各原料平均粒径为10～30微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯6～8％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为3～5wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40～60分钟，然后干燥成粉末。

【技术特征摘要】
1.一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒，其特征在于由内外两层组成，其中外层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35～45份；煅烧高岭土：25～35份；锐钛矿型二氧化钛：25～30份；玻璃纤维：4～6份；蛭石：1～3份；所述外层的各原料平均粒径为50～80微米；内层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45～55份；普通高岭土：25～35份；金红石型二氧化钛：15～20份；石英：3～8份；预处理后的石墨烯：2～4份；所述内层的各原料平均粒径为10～30微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯6～8％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为3～5wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40～60分钟，然后干燥成粉末。2.根据权利要求所述的吸附废水杂质的陶瓷颗粒，其特征在于具体的制备方法为：(1)将内层原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；以内层原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1～2％，粘结剂为这个整体质量的2～5％，造孔剂为这个整体质量的20～25％；去离子水为这个整体质...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆小荣，
申请(专利权)人：无锡工艺职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32