[发明专利]一种利用铸造粘土废砂制作多孔型蒸养除磷生物滤料的方法

说明书

本发明属于资源回收再利用技术领域，具体涉及一种利用铸造粘土废砂，制作多孔型蒸压养护除磷生物滤料的方法，包括以下步骤：（1）、根据蒸压混凝土技术对原料得粒径需要，把铸造黏土废砂球磨并过筛；（2）、将过筛废砂粉、水泥、石灰、粉煤灰、氢氧化锆及石膏等混合均匀，待用；（3）、将粘合剂及造孔剂按比例加入，搅拌均匀，值得预混料；（4）、在预混料中添加适量水，用造粒机制得一定尺寸的生料球；（5）将生料球按照常规蒸压养护混凝土技术要求，进行预养和蒸压养护操作；（6）出料。本发明能对铸造粘土废砂进行有效的回收利用，并制成高附加值的多孔型蒸压养护除磷生物滤料，具有很高的经济及环保效益。

技术领域

本发明属于废料回收利用技术领域，具体涉及到利用蒸压加气混凝土技术，对铸造粘土废砂进行资源再利用，制作一种多孔型蒸养除磷生物滤料的方法。

背景技术

铸造是制造业中的基础性行业。进入21世纪后，铸造行业面临着资源与环境的双重压力。铸造产生的固体废弃物主要是废砂和废灰，占其总量的90％以上。铸造废砂可分为粘土废砂、水玻璃废砂及树脂及覆膜砂废砂等。对于一般的铸造粘土废砂，其成份一般包括石英砂（破碎或形状改变），未反应粘土和各类添加剂（膨润土、煤粉等），烧结的死粘土、经烧注（高温反应）后形成微粉的粘土、铁屑和添加剂；一般表现未颗粒细且不均匀，物化性质较为稳定，基本不溶于水，耐高温等。

在一般的粘土砂铸造工艺中，由于受热而导致的型砂爆裂，结晶膨润土失水而失去黏结性能，煤粉部分消耗等原因，会产生一定量的铸造废砂，并在循环利用过程中由除尘工艺从型砂系统中去除。粘土废砂成份主要包括石英砂（破碎或形状改变，含量85~95%，重量比，下同），未反应的粘土和各类添加剂（膨润土、煤粉等，2~3%），烧结的死粘土（3~5%）、经烧注后形成微粉的粘土、铁屑（3~5%）构成。石英砂（含量90~95%，重量比，下同）、粘土（膨润土，3~5%）、煤粉（2~4%）构成。

吸附除磷的关键技术在于利用吸附剂大的比表面积，使磷在吸附剂表面的活性位点进行附着吸附、表面沉淀或离子交换，从而实现磷从水相向固相的转移，达到分离效果。目前国内常用活性炭去除水中的磷，其吸附能力较差且再生利用较为复杂，费用昂贵，处理成本高。因此，有必要开发廉价的高效吸附剂。

硅酸钙盐类物质具有缓慢释放钙离子和碱度的能力，同时易于制成各种形状的多孔材料，对水体磷酸根具有较好的吸附效果。蒸压混凝土砌块中的托勃莫来石能提供钙离子，使其与水中磷酸根结合，并在其表面生成稳定的羟基磷酸钙而实现除磷。而锆离子一般认为具有很强的磷酸根络合能力，锆改性材料作为除磷吸附剂目前也取得了显著效果，且四价锆的水合氧化物具有丰富的羟基离子以及水分子，这些羟基离子和水分子参与配体取代，可吸附水溶液中的磷酸根，从而达到去除磷的目的。

文献（郑莹等，铸造旧砂蒸压砖的研制，铸造，2007，56（9），p1001~1004）公开了一种以铸造旧砂和粉煤灰、石硝为主要原料, 添加一定量消石灰和复合外加剂，经轮碾、压制、蒸压等工序，制备实心蒸压砖的方法，其质量符合 《蒸压灰砂砖》（GB11945-1999）性能要求，主要用于建筑建材。但目前并未见用铸造废砂，结合蒸压混凝土技术，制作多孔型生物滤料，特别是在污水除磷方面应用的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用铸造粘土废砂，制作多孔型蒸压养护除磷生物滤料的方法，达到铸造废砂综合利用，变废为宝的目的。借助锆离子与磷酸根能快速络合原理，针对污水处理日益要求严格的磷去除率要求，制备出一种蒸压多孔型除磷生物滤料，不但能满足目前的污水除磷需求，且能达到废物循环再利用之目的，具有极高的经济、环保及社会效益。

本发明所述的利用铸造粘土废砂，制作多孔型蒸压养护除磷生物滤料的方法，具体包括以下步骤：

（1）、根据蒸压混凝土技术对原料的粒径之需要，把铸造黏土废砂球磨并过筛，目数应不低于200目；