[发明专利]一种用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料及其制备方法和应用

说明书

本发明为一种用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料及其制备方法和应用。该材料包括铁尾矿多孔材料以及多孔材料负载的微生物；所述的多孔材料的原料组成及其质量百分比如下，铁尾矿：65‑85%；粘土：6‑19%；造孔剂：4‑12%；碳酸钙：1‑6%。各组分质量百分比之和为100%。本发明的用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料，孔隙率能够达到大于40%、比表面积大于5.0m²/g、压碎力小于0.8kN；再通过优化负载微生物工艺，制备出的用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料对有机物的降解效果达到COD去除率为60%以上。

技术领域

本发明属于陶粒滤料领域，具体涉及一种用做微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料及其制备方法和应用。

背景技术

钢铁工业的发展，使得铁矿石尾矿的堆积量逐年递增，据不完全统计，已开发建立的矿山8000多座，累积尾矿总量已高达19.7亿吨。这些尾矿大都被当作废弃物长期堆放于尾矿库中，不仅占据了大量的农、林用土地，而且还破坏了森林、地貌、植被和自然景观，导致水土流失、生态环境恶化。为了更加科学合理地可持续发展，资源开发与环境保护应协调共进，因此，大力发展尾矿资源的综合利用，对生态环境、提高资源利用率尤为重要。

铁尾矿的消化利用主要是在建材、铺路、水泥、耐火材料等生产方面，但由于铁尾矿成分复杂，简单加工直接利用在性能方面还不能够达到完全替代现有材料的功效。如以铁尾矿为骨料制作加气混凝土空心砖，由于在强度、吸水率、底色渗透等方面达不到建筑规范标准而不能作为正常的建筑材料使用；与粘土、砾石粒土等混合作为筑路路基填料，由于在水稳定性、风蚀性和塑性等方面存在着缺陷，而不能用作正常等级的公路使用，因而使铁尾矿的资源化再利用受到了限制。

近年，有研究将铁尾矿作为主料经过一定的加工和处理，制成陶瓷材料用于催化载体、陶瓷洁具、泡沫陶瓷等方面取得了一定的进展，如中国发明专利《一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法》(CN201210587572.5)提出了一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法，以铁尾矿作原料，无需添加铁以外其他陶瓷色料或着色剂，制备陶瓷颜色釉；中国专利《一种铁尾矿远红外陶瓷材料及其制备方法》(CN201410210975.7)中公开一种铁尾矿远红外陶瓷材料及其制备方法，是利用铁尾矿、粘土、二氧化硅等材料经处理和烧结后制成陶瓷材料，作为远红外陶瓷材料；而中国专利《一种铁尾矿多孔陶瓷材料及其制备方法》(CN201410211221.3)中公开一种铁尾矿多孔陶瓷材料及其制备方法，是利用铁尾矿、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛等材料制成多孔陶瓷材料。以上已公开的专利或技术涉及到铁尾矿在陶瓷釉、陶瓷、多孔陶瓷、多孔材料等的制备和应用技术。本发明是利用铁尾矿制备用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料及其制备方法及在工业有机废水处理上应用，现有技术中还尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料。该材料以铁尾矿为主要原料，通过各种原料粉磨、混料、成型、干燥、烧结，通过较低的烧结温度和较短的烧结时间得到了多孔材料，然后再通过负载微生物等步骤，得到了用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料。本发明的材料应用于工业有机废水处理，具有良好的应用前景，可以达到以废制废的目的，对环境保护具有重要意义。

本发明的技术方案是，

一种用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料，该材料包括铁尾矿多孔材料以及多孔材料负载的微生物；

所述的多孔材料的原料组成及其质量百分比如下：

各组分质量百分比之和为100％；

所述的微生物负载在多孔材料上的方法，包括以下步骤：