本发明专利技术公开了一种高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备方法，本发明专利技术方法以β-堇青石、钾长石、锂辉石、高岭土为原料，以莫来石为添加剂，以碳粉、淀粉、碳化硅粉、石灰石、木屑、煤渣、陶瓷废料为造孔剂，通过球磨、成型及烧成工艺制备显气孔率高、抗热震性能强、抗压强度高、过滤性能优良、孔径可控的高温烟气过滤陶瓷。本发明专利技术造孔剂来源广，既可以采用干压成型、冷等静压成型，也可以采用注浆成型，操作方便、生产成本低，制备的过滤陶瓷孔径大小及孔隙率可控，且耐高温、抗热震性能优良。本发明专利技术提供的技术可以很好地解决高温、多湿气体的粉尘过滤问题，同时也可以用于各种分离净化、吸声及催化剂载体等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多孔无机材料领域，具体是指。
技术介绍
随着我国工业的高速发展，环境污染问题也越来越突出。大量排放的工业烟气及粉尘严重影响人们的身体健康，并阻碍了我国工业的可持性发展。据不完全统计我国现有热电厂几百座、工业锅炉和窑炉几十万台，每年排放的烟尘总量高达1亿吨，这些烟尘以高温气体的形式排放，烟尘中含有大量的微细杂质粒子及有害的化学物质。这些高温含尘气体的直接排放，不仅造成严重的环境污染，还会造成大量的不必要的热能损失。高温气体除尘是在高温条件下直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术， 它可以最大程度地利用气体的物理显热、化学潜热和动力能以及最有效地利用气体中的有用资源。因此，它不仅成为电力、能源和相关工业的研究热点，也是过滤行业的重要研究课题。目前，增压流化床燃烧联合循环发电技术(PFBC)是先进的能源转换系统，但系统中产生的粉尘易从燃烧器或气化炉带进燃气轮机，从而引起燃气轮机叶片的磨损，严重影响燃气轮机的使用寿命和工作效率。此外，在工业生产中，经常会遇到高温、多湿、多尘烟气的净化处理与余热回收再利用问题。用传统的旋风分离、颗粒床过滤、金属过滤、静电除尘等技术已经不能有效解决这些问题。这些技术不适用于高温、多湿、多尘烟气的过滤。因此，高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的开发与利用具有较好的前景。到目前为止，有关高温烟气过滤陶瓷制备的专利有“碳化硅多孔陶瓷过滤器及其制备方法”(CN101607158A)、“高温泡沫过滤陶瓷及制备方法”(CN1117951A)、“一种重结晶 SiC高温气体过滤元件的制备方法”(CN1821180A)、“玄武岩纤维高温复合高温过滤材料” (CN100448508C)、“热气体净化用高温陶瓷过滤元件”(CN1248766C)、“A1203多孔陶瓷的制备方法”(CN1257133C)、“梯度孔陶瓷过滤元件的制备方法”(CN1268584C)等。这些技术仅限于采用注浆成型、冷等静压成型或多次喷涂，不能采用干压成型技术，难以实现大批量工业生产，且最高使用温度只能在900 — 1100°C以下，抗热震性能也只能达到1000°C — 20°C、 10次不裂的程度。这些专利技术工艺复杂、造孔剂要求严、生产成本高，不适用于大批量的工业生产，制备的过滤陶瓷孔径、孔隙率难以控制，且耐高温及抗热震性能有待进一步的提尚ο
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有技术中存在的不足，提供一种制作工序简单、造孔剂适用范围广、生产成本低、孔径及孔隙率可控、适用于大批量产业化生产的高抗热震性高温烟气过滤陶瓷。β —堇青石由于具有共价结构稳定、耐高温性能强以及热膨胀系数低等诸多优越性能，使其适用于高温、高压、高腐蚀的工作环境。而莫来石具有较强的抗热震性能。因此，以β —堇青石为主要原料，以莫来石为添加剂，在增加粉料流动性的基础上，通过干压成型实现高抗热震性高温烟气过滤陶瓷的制备。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现，包括如下步骤 (1)按配方称取原料，球磨0. 5^24小时，过80目筛； (2成型得陶瓷坯体；(3)将陶瓷坯体缓慢加热到200°C，在110(T150(TC保温5分钟飞小时，即得过滤陶瓷； 所述原料的配方以重量份数计如下β 一堇， 石20 100份钾长石0. Γ50 份锂辉石0. Γ50 份高岭土0. Γ50 份莫来石0. Γ50 份造孔剂Γιοο 份三聚磷酉δ钠0. Γ5 份水60^130 份。所述造孔剂为碳粉、淀粉、碳化硅粉、石灰石、木屑、煤渣或陶瓷废料中的一种或两种以上的混合物。所述缓慢加热到200°C是以广2°C /min的升温速度升温到200°C。所述球磨为湿法球磨。所述成型为干压成型、冷等静压成型或注浆成型。所述干压成型的压力为0. IlOOMPa ；所述冷等静压成型的压力为0.广300MPa。所述干压成型和冷等静压成型之前将得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒制得陶瓷颗粒。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和优异效果 1、本专利技术可采用干压成型，适用于大批量的工业生产。2、本专利技术工艺简单，操作方便，工艺参数易于控制。所选用的造孔剂来源广，可以使用陶瓷废料。原料价格低廉，烧成温度低，生产周期短，生产成本只有传统技术的1/2左右，易于产业化推广。3、本专利技术制得的过滤陶瓷显气孔率高达70%，孔径大小及显气孔率易于控制。4、本专利技术制得的过滤陶瓷最高使用温度可达1300°C，且透气率高，过滤效果好。5、本专利技术制得的过滤陶瓷抗压强度高，热膨胀系数低，抗热震性强。6、本专利技术制得的过滤陶瓷，多次使用后，可通过简单的反吹工艺处理而重复使用。附图说明图1为以碳粉为造孔剂制备的过滤陶瓷SEM图； 图2为以木屑为造孔剂制备的过滤陶瓷SEM图。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术做进一步的详细说明实施例1(1)按重量份计，将粉碎过200目筛的100份β—堇青石粉体、50份钾长石、20份锂辉石、10份高岭土、0. 1份莫来石、100份陶瓷抛光砖废料和5份三聚磷酸钠及130份水投入球磨罐中，球磨M小时，过80目筛；(2)将所得到的浆料采用注浆成型，注入石膏模具中成型制备出所需的陶瓷坯体；(3)将制得的陶瓷坯体以1°C/min的升温速度升温到200°C，在1100°C烧成，保温6小时。所制得的过滤陶瓷显气孔率为70. 2%，抗压强度为12. 5MPa，在室温至1050°C的抗热震性为12次不裂，透气度为215. 4m3 · cm/m2 · hour · mmH20。实施例2(1)按重量份计，将粉碎过200目筛的100份β—堇青石粉体、0.1份钾长石、50份锂辉石、10份高岭土、50份莫来石、90份碳粉和0. 1份三聚磷酸钠及120份水投入球磨罐中， 球磨0.5小时，过80目筛；(2)将得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒制得陶瓷颗粒，在150ΜΙ^压力下干压成型，制备出所需的陶瓷坯体；(3)将制得的陶瓷坯体以1.5°C /min的升温速度升温到200°C，在1250°C条件下烧成， 保温4小时。所制得的高抗热震性高温烟气过滤陶瓷显气孔率为65. 3%，抗压强度为16. 8MPa, 在室温至1200°C的抗热震性为12次不裂，透气度为175. 4m3 · cm/m2 · hour · mmH20。所得过滤陶瓷的SEM图如图1所示，从图1可知烧成后的陶瓷具有疏松多孔的结构，且孔径大小主要集中在100-200um。实施例3(1)按重量份计，将粉碎过200目筛的80份β—堇青石粉体、20份钾长石、0.1份锂辉石、50份高岭土、25份莫来石、1份碳化硅粉体和0. 1份三聚磷酸钠及60份水投入球磨罐中，球磨18小时，过80目筛；(2)将得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒制得陶瓷颗粒，在300ΜΙ^压力下冷等静压成型， 制备出所需的陶瓷坯体；(3)将制得的陶瓷坯体以1°C/min的升温速度升温到200°C，在1500°C条件下烧成，保温5分钟。所制得的高温烟气过滤陶瓷显气孔率为49. 1%，抗压强度为27.6MPa，在室温至 1300°C的抗热震性为13次不裂，透气度为135. 5m3 · cm/m2 · hour · mmH20。实施例4(1)按重量份计，将粉碎过200目筛的60份β—堇青石粉体、20份钾长石、20份锂辉石、0. 1份高岭土、2份本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：税安泽，田维，王燕民，奚修安，许林峰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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