[发明专利]一种多孔水渣滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物滤池滤料，尤其是一种多孔水渣滤料及其制作方法。

背景技术

水渣是钢铁企业冶炼生铁时，由铁矿石中的非铁成份和焦炭、喷吹煤中的灰份等熔化后，从高炉中排出后经水淬快冷固化形成。水渣是冶金行业中产生数量最多的一种废渣，数量约为钢产量的15％～20％。废渣的堆放侵占了大量的土地，严重污染了地下水、地表水，影响环境，危害人民健康。这些工业废弃物的处理利用是一个必须尽快解决的问题。目前我国水渣的有近67％得到了较好利用，但每年还有数百万吨因不能被利用而闲置占地、污染环境。因此，开辟一条新的水渣资源化利用途径显得尤为重要。

对钢铁厂高炉水渣的主要化学成分、热力学性质进行分析，结果表明水渣中的主要化学成分与粘土类原料比较接近，这为以水渣为主要原料制备滤料提供了有力的依据。

目前，用于水处理的生物滤池滤料主要是陶粒滤料，陶粒滤料应用于曝气生物滤池中有水流阻力大、孔隙率小，容易堵塞、强度差、易破碎、不耐水冲刷等缺陷，水处理效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多孔水渣滤料及其制备方法。

一种多孔水渣滤料，按照重量百分比计，包括水渣25-85％、粘土10-50％、成孔剂5-25％。

所述成孔剂可以是煤矸石、淀粉、锯末屑或碳酸钙(CaCO₃)中的一种。

上述多孔水渣滤料的制备方法，包括如下步骤：

(1)取适量水渣放入烘箱中105℃干燥24h，球磨过100目筛，取出备用；同样，取适量粘土放入烘箱105℃烘干24h，球磨过100目筛；

(2)将过筛后的水渣和粘土再次放入烘箱105℃下干燥24h，备用；

(3)经球磨后的水渣、粘土和适量成孔剂充分搅拌均匀，撒水成型得生料球；

(4)将生料球放入烘箱105℃进行干燥处理；

(5)将干燥好了的生料球取出，放入箱式电阻炉中，升温至400-700℃后，保温10-40min进行预热处理；

(6)将预热好的生料球快速移入已升至预定温度的程控式电炉中，在1000-1300℃下焙烧10-40min后取出，冷却至室温即得到所需成品；

按照重量百分比计，水渣25-85％、粘土10-50％、成孔剂5-25％。

所述成孔剂可以是煤矸石、淀粉、锯末屑或碳酸钙(CaCO₃)中的一种。

通过上述制备方法制备的多孔水渣滤料，取固体废弃物水渣为原料，生产成本低。水渣中含有多种碱性氧化物CaO、Al₂O₃等，制作成滤料后在与废水接触后能溶出部分碱性物，同时成孔剂气化使颗粒表面形成多孔状态，因而对废水中的污染物质具有较好的吸附、去除作用。而且，冶炼生铁过程中产生的废弃物水渣，其堆放不仅需要资金和大面积堆场，而且污染环境。利用水渣制作曝气生物滤池填料，可以变废为宝，减少环境的污染、土地的占用等问题，从而达到经济效益、环境效益、社会效益的共赢。制备的水渣滤料多孔，且孔径大，克服了现有的陶粒滤料孔隙率小以及不利于微生物附着生长的缺点，是一种新型高效的生物滤池滤料。

具体实施方式

实施例一：

取25kg的水渣放入烘箱中105℃干燥24h，球磨过100目筛，取出备用；取50kg的粘土放入烘箱105℃烘干24h，球磨过100目筛。将过筛好的水渣和粘土再次放入烘箱105℃下干燥24h，备用。经球磨后的水渣、粘土和25kg的煤矸石充分搅拌均匀，撒水成型得生料球；将生料球放入烘箱105℃下进行干燥处理；将干燥好的生料球取出，放入箱式电阻炉中，升温至400℃，保温10min。将预热好的生料球快速移入已升至预定温度的程控式电炉中，在1000℃下焙烧40min后取出，冷却至室温即得到所需成品。

实施例二：

取40kg的水渣放入烘箱中105℃干燥24h，球磨过100目筛，取出备用；取40kg的粘土放入烘箱105℃烘干24h，球磨过100目筛。将过筛好的水渣和粘土再次放入烘箱105℃下干燥24h，备用。经球磨后的水渣、粘土和20kg的淀粉充分搅拌均匀，撒水成型得生料球；将生料球放入烘箱105℃下进行干燥处理；将干燥好了的生料球取出，放入箱式电阻炉中，升温至500℃后，保温20min。将预热好的生料球快速移入已升至预定温度的程控式电炉中，在1100℃下焙烧30min后取出，冷却至室温即得到所需成品。

实施例三：