Các hướng chính cho đổi mới công nghệ cát gốm trong tương lai là gì?

Các hướng đổi mới trong tương lai của công nghệ cát gốm rất đa dạng, bao gồm cải thiện hiệu suất vật liệu, cải thiện chế độ sản xuất và mở rộng lĩnh vực ứng dụng. Các hướng sáng tạo này có liên quan đến nhau và cùng thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp cát gốm hướng tới hiệu suất cao, bảo vệ môi trường xanh, trí thông minh và đa chức năng.
一, cải thiện hiệu suất vật liệu
1. Giới thiệu các yếu tố và quy trình mới: Bằng cách sử dụng công nghệ doping đất hiếm, các yếu tố lanthanide (LA ³, CE) được giới thiệu để tăng cường khả năng hấp phụ cho các ion kim loại nặng; Áp dụng công nghệ nanocompozit, chẳng hạn như sửa đổi graphene để tăng diện tích bề mặt cụ thể và tăng cường khả năng loại bỏ các ion cụ thể; Sử dụng thiết kế chức năng bề mặt, chẳng hạn như điều trị hydroxyl hóa, để tăng cường khả năng trao đổi cho fluoride. Trong tương lai, việc sửa đổi lắng đọng lớp nguyên tử (ALD) có thể được sử dụng để lắng đọng các oxit kim loại nano (như MNO, TiO) trên bề mặt cát gốm, tăng khả năng hấp phụ hơn 50% và kết thúc chức năng quang xúc tác; Bằng cách sử dụng công nghệ sinh học hóa và tạo ra sự lắng đọng vi sinh vật của canxi cacbonat để tạo thành các cấu trúc xốp, khả năng hấp phụ cho phốt pho được tăng cường.
2. Thích ứng với môi trường khắc nghiệt và xử lý chất gây ô nhiễm vi mô: Phát triển cát gốm nhiệt độ cao có khả năng chống lại 150 độ để giải quyết vấn đề lọc nhiệt độ cao của nước thải mỏ dầu; Sự hấp phụ cụ thể của các chất ô nhiễm mới nổi như PFA đạt được thông qua công nghệ in dấu phân tử.
2, cải thiện chế độ sản xuất
1. Sản xuất thông minh: Sử dụng hệ thống kiểm soát thiêu kết AI, tối ưu hóa nhiệt độ thiêu kết (độ chính xác ± 5 độ) và thời gian thông qua các thuật toán mạng lưới thần kinh, giảm biến động độ xốp xuống ± 2%, cải thiện tính đồng nhất kích thước hạt và năng suất sản phẩm và giảm tiêu thụ năng lượng; Triển khai một hệ thống giám sát IoT để thu thập dữ liệu thời gian thực và điều chỉnh các thông số sản xuất; Áp dụng nền tảng sinh đôi kỹ thuật số, tối ưu hóa thiết kế vật liệu lọc và xử lý các tham số thông qua mô phỏng ảo và rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển.
2. Sản xuất màu xanh lá cây: Sử dụng sản xuất điều khiển quang điện để đạt được khả năng tự cung cấp năng lượng và giảm phát thải CO; Sử dụng công nghệ sử dụng tài nguyên chất thải rắn công nghiệp, chẳng hạn như sử dụng tro bay, bùn đỏ từ cây thép, v.v. để chuẩn bị cát sứ, giảm chi phí và xử lý chất thải rắn; Tối ưu hóa quá trình rửa ngược để giảm tiêu thụ nước và năng lượng.
3, Mở rộng các trường ứng dụng
1. Ứng dụng xuyên biên giới: Trong lĩnh vực năng lượng mới, nó được sử dụng để tinh chế các chất điện phân pin lithium, làm giảm nồng độ tạp chất kim loại xuống mức PPB; Trong công nghệ trung lập carbon, khi chất mang của các hệ thống thu carbon, chất hấp phụ dựa trên amin được nạp làm tăng khả năng hấp phụ của CO.
2. Đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau: Phát triển các sản phẩm cát gốm chuyên dụng và quy trình xử lý dựa trên các đặc tính của nước thải từ các ngành công nghiệp khác nhau như thép, điện tử và hóa chất, như các phương án lọc được phân loại cho ngành thép, xử lý nước thải chứa fluorine trong ngành công nghiệp điện tử; Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường như màng sinh học và điều trị các vùng nước đen và mùi, hiệu quả điều trị có thể được cải thiện. Ví dụ, vật liệu lọc cát gốm có thể được sử dụng làm chất mang cho các bộ lọc sinh học có sục khí để tăng tốc độ loại bỏ nitơ amoniac và vật liệu lọc cát xốp có thể được sử dụng để xây dựng các hệ thống đất ngập nước nhân tạo để giảm COD và tổng phốt pho.