[发明专利]利用印染污泥制造人工沸石的方法

说明书

技术领域

     本发明创造涉及一种利用印染污泥制造人工沸石的方法。

背景技术

天然沸石是铝硅酸盐类矿物，具有规划的空间结构形态。其结构式近似表达为Na₂O.Al₂O₃.nSiO₂.mH₂O。其晶体结构中含有多组通过氧原子连接起来的氧化铝、氧化硅两种四面体，形成一种多微孔的、孔结构十分精确的多孔固体。沸石晶格上有一部分Si⁴⁺离子被Al³⁺离子所代替，因而缺少正电荷，此不足的电荷由Na⁺、Ca²⁺等离子加以补足，从而成为可以交换的离子。

天然沸石存在结构上某些缺陷，适用PH值范围小，化学性质不稳定且受矿储量影响，应用范围不广。

现代工业和科学技术上应用最广泛的，不是天然沸石，而是人工沸石。

由于天然沸石和人工沸石的结构特征，使之具有吸附、分子筛、离子交换、催化等四大功能，因而广泛用于石化工业和环境保护部门。

现阶段，人工沸石的合成方法多以化学原料复配而成。主要以硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化铝、氯化钠、硫酸等为原料，溶胀于热水，强烈搅拌生成凝胶、结晶、过滤、洗涤、烘干、灼烧活化而制得。

印染行业，特别是棉印染生产过程中，使用较多的化学助剂，包括硅酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫酸、双氧水、多种染料,部分成份进入废水。印染过程产生较大量高浓度的污水，需投加聚合氧化铝、硫酸铝处理，生成印染污泥。污泥所含主要成份为硅酸沉淀物、氢氧化铝沉淀物、染料、纤维、微生物体。本发明利用这类印染污泥为主要材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用混合-热解-燃烧联合工艺、低成本的利用印染污泥制造人工沸石的方法。

本技术路线：混合-热解-燃烧联合工艺。

本发明的技术解决方案为：一种利用印染污泥制造人工沸石的方法，包括如下步骤： 

a、混合：含水量70-80%的脱水后印染污泥，加入质量百分比7-10%的无水Na2CO3，混合均匀，烘干至含水量10-20%；

b、热解：干物料进入连续式热解炉，在隔绝空气的状态下热解，控制热解温度650-700℃，停留时间1～1.5hr；产生的热解气经净化后作为污泥烘干的热源；固定碳复合物等待出料；

c、燃烧：在热解炉末端，保持物料温度680-700℃，迅速出料，在接触空气的状态下物料自燃去碳，自然冷却后得人工沸石成品。

热解是本技术的核心。热解温度受控，防止直接焚烧产生的高温致使沸石结构崩塌。

本发明利用印染污泥为原料，经混合-热解-燃烧联合工艺，制造出一种低成本的人工沸石。

具体实施方式

实施例：一种利用印染污泥制造人工沸石的方法，包括如下步骤： 

a、混合：含水量70-80%的脱水后印染污泥，加入质量百分比7-10%的无水Na2CO3，混合均匀，烘干至含水量10-20%；

b、热解：干物料进入连续式热解炉，在隔绝空气的状态下热解，控制热解温度650-700℃，停留时间1～1.5hr；产生的热解气经净化后作为污泥烘干的热源；固定碳复合物等待出料；

c、燃烧：在热解炉末端，保持物料温度680-700℃，迅速出料，在接触空气的状态下物料自燃去碳，自然冷却后得人工沸石成品。

热解是本技术的核心。热解温度受控，防止直接焚烧产生的高温致使沸石结构崩塌。

本发明利用印染污泥为原料，经混合-热解-燃烧联合工艺，制造出一种低成本的人工沸石。

本技术优点：

①  实现了污泥的资源化利用，解决了污泥处理处置的难题；

②    热解温度受控，解决了焚烧法因温度过高致使沸石结构崩塌的难题；

③    充分利用了污泥中丰富的硅、铝成分，降低了人工沸石制造成本 ；

④    生产过程对环境污染少。

⑤    本产品吸苯量120～130mg/g，与商品人工沸石相近似。

本技术已建成中试生产线并投入运行，取得了较好的成效。

注解：①热解气净化是指热解过程中产生的有机气体，经水喷淋吸收杂质的过程。

②物料自燃去碳是指高温物料中的固定碳与空气接触，自发燃烧、生成二氧化碳的过程。