申请日2016.12.20
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C04B38/02; C04B35/52; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂5～10份、二氧化硅25～45份、三氧化二铝25～45份、人造石墨30～50份、碳纳米管30～50份、碳化硅20～40份、填充物8～15份、助熔剂1～3份、粘合剂2～5份、吸附剂2～5份、致孔剂1～3份。本发明提出的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其电力学性能好、电阻率小，具有良好的导电性能和耐高温、耐腐蚀性，所用原料电性能优良，制备方法操作简单，制备成本低，所得导电陶瓷电极材料韧性好，易加工，其可采用任意方法涂布在电极表面，性能优良，可广泛应用于污水污泥处理领域，值得推广。
权利要求书
1.一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂5～10份、二氧化硅25～45份、三氧化二铝25～45份、人造石墨30～50份、碳纳米管30～50份、碳化硅20～40份、填充物8～15份、助熔剂1～3份、粘合剂2～5份、吸附剂2～5份、致孔剂1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂6～8份、二氧化硅30～40份、三氧化二铝30～40份、人造石墨35～45份、碳纳米管35～45份、碳化硅25～35份、填充物10～14份、助熔剂1.5～2.5份、粘合剂3～4份、吸附剂3～4份、致孔剂1.5～2.5份。
3.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂7份、二氧化硅35份、三氧化二铝35份、人造石墨40份、碳纳米管40份、碳化硅30份、填充物12份、助熔剂2份、粘合剂3.5份、吸附剂3.5份、致孔剂2份。
4.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，所述填充物为亚氧化钛和二硼化钛的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，所述助熔剂为长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石和白云石中的一种或任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，所述粘合剂为淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇或水玻璃中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，所述吸附剂为煅烧氧化铝粉、石英粉、滑石粉和高岭土中的一种或多种。
8.一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述比重的二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅、填充物、助熔剂、吸附剂和致孔剂加入到超细研磨机中，充分研磨成粒径为1～100μm的微粉末，进行充分混合，混合均匀得混合粉末A;
S2、将所述比重的海因环氧树脂在高温130～150℃下加热熔融，加入步骤S1中所得的混合粉末A，以500～800r/min的转速高速搅拌混合，得混合料B;
S3、将步骤S2中所得的混合料B通过双螺杆挤出机挤出，利用粘合剂浸渍后热压铸造成型，得成型胚体C;
S4、将所述比重的人造石墨和碳纳米管进行混合，混合均匀后填充到成型胚体C中，然后在不活泼气体的氛围下进行还原烧结，制得多孔陶瓷电极材料。
9.根据权利要求1所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其特征在于，所述不活泼气体为纯度为99.9%的氖气、氩气、氪气和氙气中的一种。
说明书
一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水污泥处理技术领域，尤其涉及一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料及其制备方法。
背景技术
水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧，影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。工业废水、生活污水和其他废弃物进入江河湖海等水体，超过水体自净能力所造成的污染。这会导致水体的物理、化学、生物等方面特征的改变，从而影响到水的利用价值，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
随着人们环保意识的不断增强以及政府环保部门的严格要求，污水处理呈逐年增长的趋势，污水处理过程中会产生的粘稠状的副产物污泥，污泥中含有各种污染物，不能直接投放到环境中，否则会对环境造成严重的污染，且污泥由于含水量高，导致其具有难以集中、运输、处理及资源化利用的缺点。目前实现污泥高效脱水性价比较高的方法为点渗透法，其具有脱水速度快、效率高的特点，然而，此类处理方法所用设备采用的电极材料多为常规金属类或金属涂层类电极材料，其电力学性能不高，耐磨、耐酸碱腐蚀性差，用于污泥脱水处理损耗大，寿命短。基于上述陈述，本发明提出了一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料及其制备方法。
一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂5～10份、二氧化硅25～45份、三氧化二铝25～45份、人造石墨30～50份、碳纳米管30～50份、碳化硅20～40份、填充物8～15份、助熔剂1～3份、粘合剂2～5份、吸附剂2～5份、致孔剂1～3份。
优选的，所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂6～8份、二氧化硅30～40份、三氧化二铝30～40份、人造石墨35～45份、碳纳米管35～45份、碳化硅25～35份、填充物10～14份、助熔剂1.5～2.5份、粘合剂3～4份、吸附剂3～4份、致孔剂1.5～2.5份。
优选的，所述的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，包括以下重量份的原料：海因环氧树脂7份、二氧化硅35份、三氧化二铝35份、人造石墨40份、碳纳米管40份、碳化硅30份、填充物12份、助熔剂2份、粘合剂3.5份、吸附剂3.5份、致孔剂2份。
优选的，所述填充物为亚氧化钛和二硼化钛的混合物。
优选的，所述助熔剂为长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石和白云石中的一种或任意组合。
优选的，所述粘合剂为淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇或水玻璃中的一种或多种。
优选的，所述吸附剂为煅烧氧化铝粉、石英粉、滑石粉和高岭土中的一种或多种。
本发明还提出了一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述比重的二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅、填充物、助熔剂、吸附剂和致孔剂加入到超细研磨机中，充分研磨成粒径为1～100μm的微粉末，进行充分混合，混合均匀得混合粉末A;
S2、将所述比重的海因环氧树脂在高温130～150℃下加热熔融，加入步骤S1中所得的混合粉末A，以500～800r/min的转速高速搅拌混合，得混合料B;
S3、将步骤S2中所得的混合料B通过双螺杆挤出机挤出，利用粘合剂浸渍后热压铸造成型，得成型胚体C;
S4、将所述比重的人造石墨和碳纳米管进行混合，混合均匀后填充到成型胚体C中，然后在不活泼气体的氛围下进行还原烧结，制得多孔陶瓷电极材料。
优选的，所述不活泼气体为纯度为99.9%的氖气、氩气、氪气和氙气中的一种。
本发明提出的一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料，其电力学性能好、电阻率小，具有良好的导电性能和耐高温、耐腐蚀性，本发明还提出了一种污水污泥处理用耐蚀导电陶瓷电极材料的制备方法，包括研磨、共混、共熔、热压成型、烧结相关工序，所用原料电性能优良，制备方法操作简单，制备成本低，所得导电陶瓷电极材料韧性好，易加工，其可采用任意方法涂布在电极表面，性能优良，可广泛应用于污水污泥处理领域，值得推广。
