陶瓷过滤板的制作方法

本实用新型涉及陶瓷过滤板领域，具体是一种陶瓷过滤板结构的变化。

背景技术：

陶瓷过滤板属于一种节能环保产品，其广泛应用于如铁、金、银、铜等金属矿石作业的脱水环节。对于节能减排起着至关重要的作用。对于大部分情况下的使用，陶瓷过滤板的取料一般留下干料，排放滤液。但是针对于某些特殊的行业，如某些化工行业，其需要留下滤液，那么其对于陶板的过滤要求就需要非常高。

传统工艺制备的陶瓷过滤板结构如图1所示，分成以下三个部分：

面层层：厚度一般控制在1mm左右。为主要过滤区域，陶瓷过滤板的过滤精度取决于该层的孔径和厚度。

承载层：厚度一般控制在11.5mm左右。为承载区域，整体托起面层层，同时还起着提高陶瓷过滤板整体强度的功能。其本身对陶瓷过滤板的过滤精度，不起作用。

水道层：为通道层。为过滤和反清洗提供水路通道。

在目前的生产环节中，因为化工行业过滤精度高，过滤后的剩余的残留物粒度较细，在实际生产环节中极易堵塞陶板，严重影响陶板的使用寿命。这主要是是因为在反清洗环节中，承载层厚度过厚。反清洗过程中，水需要经过承载层才能到达面层层，对堵塞在面层层的颗粒进行反清洗。而承载层过厚，将大大减弱反清洗水对面层层的清洗。

为了解决这一问题，目前的方案最佳为缩减承载层的厚度，但厚度的减少会降低陶板的整体强度。为了解决这一问题，我们创新提出将承载层和水道层融为一体的设计思路。

技术实现要素：

本实用新型在保证陶瓷过滤板整体强度的前提下，解决目前陶瓷过滤板承载层的厚度过厚影响反清洗能力的问题，提供一种新结构的陶瓷过滤板及其生产工艺。

本实用新型的技术方案为：

陶瓷过滤板，包括面层层，其特征在于：面层层的一面固定有水道层，所述水道层包括若干个支撑单元，相邻的支撑单元之间设置有用于供水流通过的空隙，水流可以通过空隙流向面层层。

优选的，面层层与水道层之间烧结连接。

优选的，相邻的支撑单元之间的空隙还可以使水流平行于面层层流动。

优选的，所述支撑单元的形状规则或者不规则，例如为球形或柱形或者十字形或者多面体。

优选的，所述支撑单元前后上下左右对齐排列。相邻的球形支撑单元之间相切，相邻的圆柱形的支撑单元柱面相切。

优选的，球形的支撑单元的直径为5-8mm。柱形的支撑单元长度为5-25mm、直径5-8mm，优选的，柱形的支撑单元长度为20mm。

优选的，面层层的厚度2-3mm。

优选的，所述陶瓷过滤板还包括第三层，所述水道层固定于面层层和第三层之间，面层层和第三层的边缘通过密封体密封连接。优选的，第三层为面层层或者其他不具有过滤功能的材料。

所述陶瓷过滤板上设置有装配孔和/或水嘴。

陶瓷过滤板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】原料混合，制备浇注浆料和水道层浆料；

2】采用水道层浆料制备支撑单元；

3】模具成型：将浇注浆料的打入模具中，根据模具的吸浆时间，控制好面层层的厚度；再将制好的支撑单元投入到面层层其中一个表面，相邻的支撑单元之间设置有用于供水流通过的空隙，水流可以通过空隙向面层层流动；

4】烘干成型、烧制。

优选的，步骤1】的原料混合，分为两份，一份作为浇注浆料，一份作为水道层浆料；

具体的，所述原料包括重量份数如下的成分：：白刚玉75份-80份、黏土5份-12份、钾长石10份-18份、硼玻璃20份-25份和无机粘结剂3份-5份、减水剂0.01份、水30份-40份。原料成分混合后每200kg加入40g-80g水玻璃和20g -30g稳定剂作为浇筑浆料。

优选的，步骤2】具体过程是：将原料混合均匀，将水分降低到8%-15%，制成支撑单元，温度控制在40℃-55℃，时间控制在2-4H。

优选的，步骤3】中，将浇注浆料加压注入组装好的模具中。

本实用新型的优点是：

（1）本实用新型创新的将水道层和承载层融合在一起，水道层内充实着支撑单元，支撑单元之间通过高温烧结在一起。支撑单元之间存在直径在4-5mm的空隙通道，其通道的尺寸较之原来的承载层（微孔50-60um）的孔径均有了较大幅度的提升。这样对于陶板的过滤和反清洗均有较好的提升空间，将大大减低滤液中颗粒物的存在和陶板的使用寿命。

（2）本实用新型的支撑单元为球形时，很容易实现4-5mm的水流空隙通道，生产工艺简单，降低生产难度。

（3）本实用新型将面层层的厚度提高至2-3mm，厚度的增加给陶板的性能带来如下几点优点：

A.增加了面层层的耐磨性，

B.厚度的增加，将大大提升面层的整体毛细作用，对设备的整体的能耗将大大降低。

C.厚度的增加，增加的制品的过滤精度，将大大的减少滤液内杂质的含量。

（4）本发明的生产工艺，减少原来陶板的生产环节。原先的陶板的生产工艺：整体成型，整体烧制、磨床整形、膜面喷制、膜面烧制、封胶制作。本发明改成一次性成型，一次性烧制，烧制后再进行找平的生产工艺。节约了烧制的时间成本和空间成本。大幅度提升陶板的生产效率，改善机压陶板结构不稳定等因素。此工艺生产的陶瓷过滤板应用于化工行业的过滤，有利于提高滤液的整体透明度，大幅度提升某些化工行业对滤液的要求。

（5）加压浇筑。将制备好的浆料利用压力注入。同时将劳动生产率提高一倍多，在增加陶板产量的同时，新型陶瓷过滤板生产工艺将大大改善陶板的内部结构，增加陶板的通透性。经过认证，使用新工艺，陶板的产量将比原来提高15%。

附图说明

图1为本实用新型生产的陶瓷过滤板外形结构图；

图2为本实用新型生产的陶瓷过滤板立体剖面图(球形支撑单元)；

图3为本实用新型生产的陶瓷过滤板平面剖面图；

图4为本实用新型生产的陶瓷过滤板立体剖面图(圆柱形支撑单元)

图5为背景技术中陶瓷过滤板平面剖面图。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种陶瓷过滤板，包括两层面层层1，两层面层层之间固定有水道层，所述水道层包括若干个支撑单元2，相邻的支撑单元之间设置有用于供水流通过的空隙3，水流可以通过空隙流向面层层。

优选的，两层面层层与水道层是经过高温烧结在一起的。

具体的，支撑单元的形状包括但不限于如图1-3所示的球形，相邻的球形支撑单元之间相切，前后上下左右对齐排列成几层，这样支撑单元之间的空隙不仅可以使水流向面层层流动，还可以使水流平行于面层层流动，最大限度的保留水流的清洗能力。优选的，球形的支撑单元的直径为5-8mm。支撑单元的形状也可以是柱形，例如圆柱形，或者截面为正五边形或者正六边形或者正八边形的柱状结构，如图4，圆柱形支撑单元的两个底面分别与面层层固定连接，相邻的圆柱支撑单元柱面相切，优选的，圆柱形的支撑单元长度为20mm、直径5-8mm。支撑单元的形状也可以是十字形或者正多面体，例如，正五面体或者正六面体等。优选的，支撑单元之间存在直径在4-5mm的空隙通道，其通道的尺寸较之原来的承载层（微孔50-60um）的孔径均有了较大幅度的提升。

两层面层层的边缘通过密封体4密封连接，陶瓷过滤板上还设置有用于安装的装配孔5以及用于清洗的水嘴6。密封连接体、装配孔、水嘴等可以采用现有技术中的材料和结构，在此不做赘述。

优选的，面层层的厚度2-3mm。相较于现有的面层层厚度有所增加。

优选的，水道层所用的原料可以与面层层相同，这样可以直接将水道层与面层层烧制连接在一起。水道层也可以单独采用其他材料。

实施例二

本实施例提供一种陶瓷过滤板的生产工艺，具体步骤如下：

1】原料混合，原料按照骨料180目白刚玉75份-80份、黏土5份-12份、钾长石10份-18份、硼玻璃20份-25份和无机粘结剂3份-5份、减水剂0.01份、水30份-40份一起投入到球磨机里进行预先混合2小时即可；混合后分为两份；

将上述其中一份浆料，按照200kg一份放入浇注桶内，同时根据流动性的需要加入40g-80g水玻璃和20 g -30g稳定剂；启动真空搅拌设备，均匀搅拌2H左右，根据实际情况而定。搅拌速度控制在400-500转/min，同时打开真空泵，将浆料内部的气泡排出，真空度控制在-0.04MPa—-0.05MPa左右。将这一份浆料作为浇筑浆料。

优选的，将上述另一份浆料直接打入板框压滤机中，将泥浆的水分降低到10%左右（8-15%即可），这一份浆料作为水道层浆料。

本步骤中，采用湿法混料。这种成型工艺将大大改善工作环境，减少空气中粉尘的含量，减少车间工人的劳动强度，提高混料均匀度。

2】将水道层浆料制成球形或者圆柱形或者十字形或者正多面体的支撑单元：使用练泥机将上一步的水道层浆料练泥机将上述泥饼挤压，然后切割造粒，制备成直径5-8mm的球形支撑单元以备使用。或者将水道层浆料制成泥饼，使用练泥机将上述泥饼挤压，切割成长度为20mm、成直径5mm-8mm的圆柱形支撑单元。将制备好的支撑单元进行烘干，烘干至表面略有强度即可，一般烘干温度控制在40℃-55℃，时间控制在2-4H，切不可烘干过度。

3】模具成型：将浇注浆料加压注入组装好的模具中。利用压缩空气将浇注浆料打入到石膏模具中，注意此时的压力要控制好，控制在0.02-0.035mpa即可。整体的浇注时间控制在10 min -15min。确保模具内部整体充满料浆，同时进行强制性将胶料内部的水分排出。根据模具的吸浆时间，控制好面层层的厚度；再将制好的支撑单元投入到两层面层层之间，静置1-2min左右，将石膏模中剩余的浆料倒出即可。相邻的支撑单元之间设置有用于供水流通过的空隙，水流可以通过空隙向面层层流动；相邻的球形支撑单元之间相切，前后上下左右对齐排列成几层；相邻的两个圆柱形支撑单元的柱面相切，圆柱形的两个底面分别与面层层接触；

压制成型技术在压制环节劳动生产效率低，而且在一体成型工艺中，容易造成板面上下压力不均，水道处密度大，整体开孔率不均匀等缺陷。因压力梯度的原因，而且这种成型方式对于压制大板，其不良因素会越显明显。本步骤中，采用压力注浆。将制备好的浆料利用压力注入组装好的石膏模具中。同时将劳动生产率提高一倍多，在增加陶板产量的同时，新型陶瓷过滤板生产工艺将大大改善陶板的内部结构，增加陶板的通透性。

4】烘干成型：制作完成后将石膏模具和制品放置在架子上，放入烘房进行烘干，烘干温度控制在60℃-70℃左右，时间为3天。烘干好的制品，进行整形处理，装窑烧制。烧制完成后制品进行再磨床环节进行整形，磨制实际产品的尺寸即可，在打上水嘴和底座装配孔，安装好水嘴和底座即可。

实施例三

本实施例提供一种陶瓷过滤板，包括一层面层层，面层层的一面固定有水道层，所述水道层包括若干支撑单元2，相邻的支撑单元之间设置有用于供水流通过的空隙3，水流可以通过空隙流向面层层。水道层与面层层之间的固定方式为烧结。

优选的，所述陶瓷过滤板还包括第三层，所述水道层固定于面层层和第三层之间，面层层和第三层的边缘通过密封体密封连接。第三层为不具有过滤功能的材料或者不同于面层层的的其他具有过滤功能的材料。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属的普通技术人员来说，在不脱离本本实用新型思路的前提下，还可以做出简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。