多孔陶瓷及陶瓷膜材料具有耐高溫、高壓、耐介質腐蝕、過濾精度高、使用壽命長等優(yōu)點,在許多領域都有廣泛的應用前景。早在上個世紀末期,國內生產(chǎn)的石英質、剛玉質、硅酸鋁制、硅藻土質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用,用以替代砂濾、活性炭過濾,取得了良好效果。
隨著國內陶瓷超濾膜、納濾膜技術發(fā)展和材料的研究開發(fā),陶瓷膜材料在國內水處理領域應用日益廣泛,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,在含油廢水處理領域具有更大的優(yōu)越性和應用推廣價值。目前國內正在開發(fā)應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)應用,未來市場前景廣闊。
另外,國內在消化吸收國外先進的技術方面,于本世紀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,開發(fā)的真空圓盤陶瓷過濾機,被廣泛應用于各種“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,可減少大量設備維修維護費用,被譽為實現(xiàn)了選礦物料脫水設備的二次革命。經(jīng)過長期發(fā)展和過濾設備不斷更新,真空圓盤陶瓷過濾機在國內選礦業(yè)物料脫水領域應用愈來愈廣泛,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域的應用也越來越廣泛,從冶煉行業(yè)高溫煙塵凈化、到一些新材料領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、延長過濾設備使用周期。可以說高溫陶瓷膜過濾材料的推廣應用對于解決特殊領域的高溫氣體凈化技術難題,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,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域推廣應用。