[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

摘要

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。

主权项

1.一种用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料，其特征为该材料包括铁尾矿多孔材料以及多孔材料负载的微生物；所述的铁尾矿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：将微生物菌种经过培菌过程后，得到微生物基础菌液，在25℃下用蒸馏水将微生物基础菌液稀释10‑100倍，得到稀释菌液；再将铁尾矿多孔材料在50℃下烘干1h，自然冷却至室温后取出浸入稀释菌液24h后，取出淋干放置在阴凉处，每12h用稀释菌液喷淋至潮湿，7‑15天后得到用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料。所述的铁尾矿的化学成分包括SiO2为60‑75％，TFe 8‑14％；所述粘土为凹凸棒石、高岭石中的一种，比表面积为15‑30m2/g、粒度小于200目的粉体；所述造孔剂为煤粉、炭粉、淀粉中的一种，堆积密度为0.75‑0.85t/m3、粒度小于200目的粉体。所述的微生物为动胶菌、假单胞菌、球衣菌和贝氏硫菌等菌种中的一种或几种；所述的用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料的制备方法，其特征为包括以下步骤：(1)将铁尾矿经球磨机粉磨至粒度小于200目；(2)按照以上质量配比，分别称取铁尾矿、粘土、造孔剂以及碳酸钙，各组分质量百分比之和为100％，之后混合粉磨过200目筛；(3)在粉磨过筛后的混合粉料中加水，均匀搅拌30min，经造粒机造粒成型，粒径为3～5mm；(4)将上步得到的球粒在室温及湿度为50‑70％RH下陈腐24h后，放入烘箱中，在90‑120℃下，干燥2‑3h；(5)再将干燥后的球粒放入烧结炉中，在800‑1100℃下煅烧1‑2h，随炉冷却至室温后即可制得铁尾矿多孔材料；煅烧升温速率为2.0‑3.0℃/min；(6)将微生物菌种经过培菌过程后，得到微生物基础菌液，在25℃下用蒸馏水将微生物基础菌液稀释10～100倍，得到稀释菌液；再将铁尾矿多孔材料在50℃下烘干1h，自然冷却至室温后取出浸入稀释菌液24h后，取出淋干放置在阴凉处，每12h用稀释菌液喷淋至潮湿，7‑15天后即可得到用作微生物陶粒滤料的铁尾矿多孔材料；所述的培菌过程包括多级扩大、营养培菌和有机物驯化。