[发明专利]一种生物陶粒的微波工业化生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物陶粒的生产方法，具体涉及一种生物陶粒的微波工业化生产方法。

背景技术

污水处理是现代社会中面临的主要污染问题，其包括生活与工业污水，往往通过简单的处理后便排入江河湖海中，而其中的N、P、S，及Cr、Se、Pb等重金属，还有二恶英、二甲酯类等有毒的有机物，在经过大气、生物链循环后，又被动植物吸收，直接或间接的损害我们的环境和身体。生物陶粒是一种以粘土为主要生产原料，经配料、成球、高温烧结、破碎、筛分等以系列工艺加工而成的粒状材料。其主要成分为偏铝硅酸盐，表观为近似球形的不规则颗粒，黑色或深褐色为主，表面粗糙多微孔，这些特点使微生物特别适合于在其表面生长、繁殖，再加上其密度适中、强度高、物化性能稳定，使其在污水处理应用方面有着十分广阔的前景。

普通烧结生物陶粒的过程包括焙烧和烧胀两个过程，焙烧过程需缓慢进行，而烧胀过程需快速进行，传统工艺较难控制升温速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热效率高、反应、烧结速率快、温度容易控制的生物陶粒的微波工业化生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的生物陶粒的微波工业化生产方法，生产工艺指标如下：

(1)、气氛保护烧结

生物陶粒放在匣钵内进入微波高温窑炉，微波高温窑炉内通入体积为99.99%的氮气，使微波高温窑炉内的氧分压控制在50ppm；

(2)、升温曲线

以10℃/min～35℃/min的升温速度进行连续升温，至950℃～1150℃，保温0min～25min。

（3）、冷却

以5℃/min～15℃/min的降温速度进行冷却到室温。

所述的微波高温窑炉为微波高温推板窑，采用微波对物料直接加热，微波加热微波功率密度25Kw/m³～32Kw/m³。

所述的匣钵为刚玉莫来石匣钵。

采用上述技术方案的生物陶粒的微波工业化生产方法，采用微波烧结，包括材料快速烧结及阶段降温过程，利用胚体本身吸收微波能量，从里向外和整体、均匀加热，其热效率更高、反应、烧结速率更快、温度更容易控制。在保护气氛下，使用微波推板窑对材料进行加热烧结，通过控制窑炉温度和烧结时间，完成对材料的微波烧结。

综上所述，本发明通过微波技术，实现了对生物陶粒的快速、高效烧结。所制成的生物陶粒具有比表面积大、机械强度高、生产周期短、能耗低等特点。

具体实施方式

本发明提供的生物陶粒的微波工业化生产方法，生产工艺指标如下：

(1)、气氛保护烧结

生物陶粒放在刚玉莫来石匣钵内进入微波高温推板窑，采用微波对物料直接加热，微波加热微波功率密度25Kw/m³～32Kw/m³，微波高温推板窑内通入体积为99.99%的氮气，使微波高温推板窑内的氧分压控制在50ppm；

(2)、升温曲线

以10℃/min～35℃/min的升温速度进行连续升温，至950℃～1150℃，保温0min～25min。

（3）、冷却

以5℃/min～15℃/min的降温速度进行冷却至室温。

下面就具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：

(1)、生物陶粒物料以刚玉莫来石匣钵承放，送料机送入微波高温推板窑内，并以体积为99.99%流动氮气排除氧化气氛；

(2)、以30℃/min的速度升温至600℃；然后以15℃/min的速度升温至1000℃，并保温20min；

(3)、随炉降温至室温，降温速度为10℃/min。

本例所得产品抗压强度＞4.1MPa，其比表面积2cm²/g～5.2cm²/g，孔隙率≥45%～55%。

实施例2：

（1）、生物陶粒物料以刚玉莫来石匣钵承放，送料机送入微波高温推板窑内，并以体积为99.99%流动氮气排除氧化气氛；

（2）、以20℃/min的速度升温至1050℃，并保温10min；

（3）、随炉降温至室温，降温速度为10℃/min。

本例所得产品抗压强度＞4.7MPa，其比表面积2cm²/g～4.8cm²/g，孔隙率≥46%～52%。

实施例3：