多孔陶瓷及陶瓷膜材料具有耐高溫、高壓、耐介質(zhì)腐蝕、過濾精度高、使用壽命長等優(yōu)點,在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。早在上個世紀(jì)末期,國內(nèi)生產(chǎn)的石英質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅酸鋁制、硅藻土質(zhì)等多孔陶瓷材料就開始在一些化工流體精細過濾、制藥行業(yè)、鋼廠循環(huán)水凈化、飲用水凈化方面推廣應(yīng)用,用以替代砂濾、活性炭過濾,取得了良好效果。
隨著國內(nèi)陶瓷超濾膜、納濾膜技術(shù)發(fā)展和材料的研究開發(fā),陶瓷膜材料在國內(nèi)水處理領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛,如用于含油廢水處理、乳化液廢水處理、印染及造紙廢水處理、鹽水精制等。陶瓷膜材料由于具有優(yōu)異的親水性能、耐油性能和耐腐蝕性能,采用陶瓷膜材料用于含油廢水處理,處理后含油濃度可以達到5PPM以下,相比于其它過濾材料,包括有機膜材料,在含油廢水處理領(lǐng)域具有更大的優(yōu)越性和應(yīng)用推廣價值。目前國內(nèi)正在開發(fā)應(yīng)用的一種陶瓷膜材料為MBR平板陶瓷膜材料,它是基于一種蜂窩狀的平板膜材料,主要用于膜反應(yīng)器水處理工藝中污水深度處理,可代替現(xiàn)有有機膜組件,提高膜的運行效率、使用壽命。平板陶瓷膜材料由于具有機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、透水性高、耐氧化、抗污染性好、易于清洗再生、使用壽命長等優(yōu)點,可有效解決現(xiàn)有其它膜材料在工程應(yīng)用過程中存在的使用壽命短,易受酸堿腐蝕等問題,特別適于高濃度、難處理污水的高效凈化。目前這一材料已在國內(nèi)的垃圾滲濾液處理、化工污水處理、市政污水處理方面開發(fā)應(yīng)用,未來市場前景廣闊。
另外,國內(nèi)在消化吸收國外先進的技術(shù)方面,于本世紀(jì)初采用真空毛細管原理開發(fā)的一種真空陶瓷濾盤,在一定真空下具有透水不透氣的效果,以此為核心過濾介質(zhì),開發(fā)的真空圓盤陶瓷過濾機,被廣泛應(yīng)用于各種“雜、細、粘”物料礦物的脫水工藝中。這種真空陶瓷圓盤過濾機相比傳統(tǒng)的物料脫水設(shè)備,如真空過濾機、板框過濾機及離心過濾機等,脫水效率和節(jié)能效果有了明顯提高,相同處理能力下,過濾機整機能耗約為其它真空過濾機1/10,處理成本約為板框式過濾機50%,同時濾餅含水量低,濾液清澈,濾板壽命長,可減少大量設(shè)備維修維護費用,被譽為實現(xiàn)了選礦物料脫水設(shè)備的二次革命。經(jīng)過長期發(fā)展和過濾設(shè)備不斷更新,真空圓盤陶瓷過濾機在國內(nèi)選礦業(yè)物料脫水領(lǐng)域應(yīng)用愈來愈廣泛,目前已在鉛鋅礦、硫金礦、鐵礦、煤浮選行業(yè)大量推廣應(yīng)用。
隨著近10年國家潔凈煤計劃實施及節(jié)能減排政策的實施,高溫陶瓷膜材料在國內(nèi)得到一定研究和發(fā)展,高溫陶瓷膜材料在高溫氣體凈化領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛,從冶煉行業(yè)高溫?zé)焿m凈化、到一些新材料領(lǐng)域的高溫放空氣體凈化、垃圾焚燒尾氣凈化、一直發(fā)展到高溫煤氣凈化等。高溫陶瓷膜材料用于高溫氣體凈化優(yōu)點是使用溫度高(900℃以下)、使用壓力高(4MPa以下)、過濾效率高(99.95%)和使用壽命長(3~10年)等。可以代替濾布,用于高溫、高壓氣體過濾等,可以解決傳統(tǒng)濾布耐溫低、易燒蝕、易腐蝕、易磨損等問題,減少氣體冷卻系統(tǒng),提高過濾效率和余熱利用效率、延長過濾設(shè)備使用周期?梢哉f高溫陶瓷膜過濾材料的推廣應(yīng)用對于解決特殊領(lǐng)域的高溫氣體凈化技術(shù)難題,促進冶金冶煉行業(yè)的清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排,促進化工、新能源材料領(lǐng)域的工藝革新、減少垃圾焚燒排放物排放方面會起積極作用。尤其是在國家大力發(fā)展的煤化工產(chǎn)業(yè)中,煤氣化及低溫煤干餾工藝中產(chǎn)生的粗煤合成氣、煤焦油氣中都含有大量微細顆粒雜質(zhì),必須限度的除去,試驗證明其它材料或工藝無法滿足要求,而高溫陶瓷過濾材料則是最理想的過濾材料之一。目前高溫陶瓷膜材料已開始在國內(nèi)的煤化工行業(yè)、冶煉行業(yè)、石油化工行業(yè)、垃圾焚燒及新能源材料領(lǐng)域推廣應(yīng)用。