[发明专利]一种用杭锦土制备陶粒的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护水处理领域，具体地涉及一种用杭锦土制备的陶粒。

本发明还涉及制备上述陶粒的方法。

背景技术

陶粒的发明可追溯至1885年，但实际上是与1918年才研制出来。我国是从20世纪50年代初开始研究陶粒的生产和应用。陶粒是利用工业废渣、废料或废弃的矿物原料、劣质页岩为原料制成的，陶粒内部的微孔为多孔结构，使得陶粒具有容重小、强度高、耐化学腐蚀等特性。陶粒滤料比表面积是石英砂滤料的6-8倍，孔隙率是石英砂的1.7-2.2倍。

近些年来，陶粒作为废水生物处理填料得到广泛应用，对废水处理效果较好，氨氮去除率最高可达90％以上，用多孔陶瓷填料处理食品废水，当水力停留时间为30.17h时，COD平均去除率超过87％。目前，国内外研究者在常规陶粒的基础上开发出了酶促陶粒、球形轻质陶粒、纳米改性陶粒等新兴陶粒等新型陶粒滤料。酶促陶粒主要是利用酶的催化作用来加强处理效果；球形轻质陶粒具有表面粗糙、密度适中、强度高、耐摩擦等优点；纳米改性陶粒则是利用纳米技术对滤料进行改性，该滤料表面存在纳米粒子，使之具有更强的处理能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用杭锦土制备的陶粒。

本发明的还一目的在于提供一种制备上述陶粒的方法。

为实现上述目的，本发明提供的用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由50％-70％的杭锦土、15％-20％的水玻璃和10％-35％的碳酸钠组成。其中，陶粒为球状颗粒，粒径为5-20mm。

本发明提供的制备上述陶粒的方法，主要步骤是：

1)用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化；

2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎；

3)将捣碎后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠同时加入水，混合均匀；

4)用对辊制粒机制成球状颗粒；

5)在回转窖中干燥、焙烧；

6)运送到冷却机中冷却；

7)筛分。

所述的方法中，步骤3中加入的水是固体重量的15％-25％。

所述的方法中，步骤5干燥温度为250-500℃。

所述的方法中，步骤5焙烧温度为700-1000℃，焙烧时间为8-12min。

所述的方法，其中，步骤7筛分后保留粒径为5-20mm的颗粒。

本发明利用杭锦土作为主要原料，制备的陶粒主要是作为污水处理时的填料，能够达到吸附水中污染物，降低污染物的浓度的效果，使得水质能够达标排放。

本发明提供的制备陶粒的方法，其生成成本低廉，生产效率高，生产工艺相对简单。

具体实施方式

本发明用杭锦土制备的陶粒，其以重量百分比为：50％-70％的杭锦土、15％-20％的水玻璃和10％-35％的碳酸钠组成。陶粒为球状颗粒，其粒径为5-20mm，优选的粒径为8-15mm。

本发明的制备方法包括以下步骤：

1)用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化；

2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎；

3)将捣碎后的三种物质进行配料，同时加入水，混合均匀；

4)用对辊制粒机制成球状颗粒；

5)在回转窖中干燥、焙烧；

6)运送到冷却机中冷却；

7)筛分。

其中，步骤5中干燥的温度为250-500℃，时间为20-30min。

其中，步骤5中焙烧的温度为700-1000℃，时间为8-12min。

其中，步骤7中筛分后保留粒径为5-20mm的颗粒。

上述方法中，杭锦土是一种含有稀土的坡缕石(凹凸棒石)、绿泥石、伊利石等矿物成分的复合型粘土矿。

本发明所使用的水玻璃主要是起到粘结剂和造孔剂的作用。

本发明所使用的碳酸钠主要是起到发泡剂的作用。

下面结合本发明用杭锦土、水玻璃和碳酸钠为主要原料来制备陶粒的方法，对本发明作进一步的说明。

实施例1

1)将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。

2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过150目筛。

3)将步骤2中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为15mm的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土60％；水玻璃12％；碳酸钠10；硫酸3％；水15％。