[发明专利]轻质陶粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水处理的生物滤料陶粒材料，尤其是一种轻质陶粒及其制备方法。

背景技术

众所周知，目前废水处理方法有多种，主要有物理生化、离子交换、吸附、化学氧化、电渗析和混凝法等。生物滤料轻质陶粒是一种既经济又简便的水处理的重要方法，生物滤料陶粒主要作为微生物的载体，在生物膜法处理废水中的应用较为广泛，但是目前的生物滤料轻质陶粒生产材料利用工业废料较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用工业废弃料为主要材料的轻质陶粒；

本发明的另一个目的是提供一种配方合理、工艺简单的轻质陶粒及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种轻质陶粒及其制备方法，包括原材料的改性处理、生物制备、造粒、干燥、烘干、焙烧等过程，其特征之处在于原材料的组分及体积百分比为：钨矿尾砂30-70％；炉渣15-22.5％；粉煤灰15-22.5％；粘土10-14.5％；生孔材料0.1-3％；改性生物材料粘结剂0.2-0.5％；上述钨矿尾砂中含有SiO₂79.6％、Al₂O₃8.5％、CaO0.11％、K₂O1.43％、Na₂O1.02％、Fe₂O1.75％、其它6.31％。

一种制造上述所述的轻质陶粒制备方法，其特征之处在于：

(1)对钨矿尾砂用15-25％HCl进行改性处理，使其具有大量的孔洞，以备后用；

(2)取改性后的钨矿尾砂、炉渣灰、粉煤灰、粘土等熔融温度不同的物料及成孔剂、改性生物材料粘结剂为按不同比例制备成不同成分含量的陶粒；

(3)将不同的陶粒在常温下放入烘箱，在110-150℃下烘0.5-1.5h，放入马弗炉在0.5-1h范围逐渐升温至400-600℃；恒温8-15min后进行预烧；然后放进800～1120℃火炉烧25-35min，出炉自然冷却至常温。

生孔材料为：木浆粕、粒形活性炭、炭粉、活性污泥、粉煤灰其中的一种或几种；

改性生物材料粘结剂为：改性淀粉、水玻璃其中的一种或几种。

本发明具有以下优点：强度高、孔隙率大、比表面积大、化学和物理稳定性好、生物附着力强、挂膜性能良好、反冲洗容易进行、截污能力强等优点。

实施例1：

对江西某钨矿尾砂用15-25％HCl进行改性处理，使其具有大量的孔洞；取改性后的江西某钨矿尾砂55.5％、炉渣灰16.5％、粉煤灰16.5％、粘土10％、成孔剂木浆粕1％、粘结剂改性淀粉0.5％制备成陶粒；将陶粒在常温下放入烘箱，在120℃下烘1h，放入马弗炉在1h范围逐渐升温至500℃；恒温10min后进行预烧；然后放进1100℃火炉烧30min，出炉自然冷却至常温。

陶粒的理化性能：

得到的陶粒粒特性为：外观为球形颗粒、粒度均匀、外观红褐色，表面多微孔，内部网纵横交错，具有很强的吸附作用。对陶粒进行理化性能检测，其参数见下表，

表  陶粒的物理性能参数表