技术领域
[0001] 本申请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。
相关背景技术
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
具体实施方式
[0038] 下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0039] 实施例1
[0040] 本实施例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，具体包括如下步骤：
[0041] 将废铬刚玉进行研磨，筛分得到小于0.15mm的细颗粒、0.15‑0.3mm的粗颗粒；
[0042] 将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；
[0043] 将第一混合物在130℃条件下进行第一煅烧得到第一粉料，将第二混合物在1200℃条件下进行第二煅烧得到第二粉料；细颗粒、氧化铈和氧化镧的质量比为1：0.03：0.03，粗颗粒与氧化锆、氧化铝的质量比为1：0.3：2；第一煅烧和第二煅烧的时间均为4h；
[0044] 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；第一浆料的固含量为50％，第二浆料的固含量为25％；聚丙烯酰胺的用量为水的质量的0.03％；乙醇与溶剂油的体积比为1：3；第一搅拌的速度为800转/分钟，时间为6s；第二搅拌的速度为200转/分钟，时间为1.5h；
[0045] 以软质聚氨酯泡沫为载体浸渍第一浆料，然后挤压、进行第一干燥得到第一坯料；再用第一坯料浸渍所述第二浆料，进行第二干燥得到第二坯料；软质聚氨酯泡沫具有20PPI的孔径；浸渍第一浆料的时间为2min，浸渍第二浆料的时间为20min；
[0046] 将第二坯料进行烧结、冷却得到泡沫陶瓷过滤器；烧结进行匀速升温，最高温度为1300℃，时间为3h。
[0047] 实施例2
[0048] 本实施例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，具体包括如下步骤：
[0049] 将废铬刚玉进行研磨，筛分得到小于0.15mm的细颗粒、0.15‑0.3mm的粗颗粒；
[0050] 将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；
[0051] 将第一混合物在1200℃条件下进行第一煅烧得到第一粉料，将第二混合物在1300℃条件下进行第二煅烧得到第二粉料；细颗粒、氧化铈和氧化镧的质量比为1：0.01：0.05，粗颗粒与氧化锆、氧化铝的质量比为1：0.1：3；第一煅烧和第二煅烧的时间均为3h；
[0052] 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；第一浆料的固含量为40％，第二浆料的固含量为30％；聚丙烯酰胺的用量为水的质量的0.01％；乙醇与溶剂油的体积比为1：5；第一搅拌的速度为500转/分钟，时间为10s；第二搅拌的速度为100转/分钟，时间为2h；
[0053] 以软质聚氨酯泡沫为载体浸渍第一浆料，然后挤压、进行第一干燥得到第一坯料；再用第一坯料浸渍所述第二浆料，进行第二干燥得到第二坯料；软质聚氨酯泡沫具有10PPI的孔径；浸渍第一浆料的时间为3min，浸渍第二浆料的时间为10min；
[0054] 将第二坯料进行烧结、冷却得到泡沫陶瓷过滤器；烧结进行匀速升温，最高温度为1400℃，时间为2h。
[0055] 实施例3
[0056] 本实施例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，具体包括如下步骤：
[0057] 将废铬刚玉进行研磨，筛分得到小于0.15mm的细颗粒、0.15‑0.3mm的粗颗粒；
[0058] 将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；
[0059] 将第一混合物在1400℃条件下进行第一煅烧得到第一粉料，将第二混合物在1000℃条件下进行第二煅烧得到第二粉料；细颗粒、氧化铈和氧化镧的质量比为1：0.05：0.01，粗颗粒与氧化锆、氧化铝的质量比为1：0.5：1；第一煅烧和第二煅烧的时间均为1h；
[0060] 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；第一浆料的固含量为60％，第二浆料的固含量为20％；聚丙烯酰胺的用量为水的质量的0.05％；乙醇与溶剂油的体积比为1：1；第一搅拌的速度为1000转/分钟，时间为5s；第二搅拌的速度为300转/分钟，时间为1h；
[0061] 以软质聚氨酯泡沫为载体浸渍第一浆料，然后挤压、进行第一干燥得到第一坯料；再用第一坯料浸渍所述第二浆料，进行第二干燥得到第二坯料；软质聚氨酯泡沫具有30PPI的孔径；浸渍第一浆料的时间为1min，浸渍第二浆料的时间为30min；
[0062] 将第二坯料进行烧结、冷却得到泡沫陶瓷过滤器；烧结进行匀速升温，最高温度为1200℃，时间为4h。
[0063] 对比例1
[0064] 与实施例1不同的是，细颗粒和粗颗粒不做区分，直接与氧化铈、氧化镧、氧化锆、氧化铝混合，浸渍也只进行一次。
[0065] 对比例2
[0066] 与实施例1不同的是，第一浆料中不使用丙烯酰胺，用等量水替代。
[0067] 对比例3
[0068] 与实施例1不同的是，第二浆料中不使用乙醇和溶剂油，用等量水替代。
[0069] 对比例4
[0070] 与实施例1不同的是，第一浆料和第二浆料混合后进行一次浸渍。
[0071] 对比例5
[0072] 与实施例1不同的是，第一搅拌和第二搅拌速度、时间互换。
[0073] 对比例6
[0074] 与实施例1不同的是，不使用氧化铈、氧化镧、氧化锆，用等量的氧化铝替代。
[0075] 实施例和对比例得到的泡沫陶瓷过滤器均制备成为30*30*20mm尺寸，使用温度在700‑750℃的铝水进行测试，每片每次过滤铝水20kg。测定1次过滤后铝水是检出铬元素、最大使用次数(不考虑过滤效果，仅观察是否出现裂纹；数据为多次试验平均值取整，四舍六入)以及一次过滤后对铝水的抗拉强度和延伸率的提升百分比，测试结果如下：
[0076] 表1测试结果
[0077]
[0078]
[0079] 由上表1可知，本申请提供的方法，能够有效的提高过滤效果、抑制铬元素在使用过程中对铝液的污染、提升使用寿命。
[0080] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
