專利名稱：一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾料的制造方法，具體涉及一種陶瓷濾料的制造方法。其陶瓷濾料適用于環(huán)保水處理和煤氣過(guò)濾等行業(yè)和領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
過(guò)濾和吸附是油田廢水、化工廢水、電鍍廢水、冶金廢水等處理的一種常用方法。其中過(guò)濾和吸附的介質(zhì)——濾球是提高這些廢水處理效果和效率的關(guān)鍵。大量資料顯示，人們正在制造各種人工濾料來(lái)代替目前廣泛使用的天然濾料——石英砂，以進(jìn)一步提高吸附能力和排污效果。正在商業(yè)化的濾料主要有陶瓷濾料、活性碳、礦物濾料和高分子濾料等。其中陶瓷濾料正在成為一種物美價(jià)廉的重要濾料。
但是，陶瓷濾料的制造一直存在一個(gè)技術(shù)難題陶瓷濾料的壓碎強(qiáng)度較低，無(wú)法滿足反沖洗需要的強(qiáng)度，工業(yè)廢料和普通黏土制造的濾球更是如此。比如，我們對(duì)市場(chǎng)出售的一種陶粒濾料(氣孔率為36.54％)測(cè)試，其壓碎強(qiáng)度僅為0.336千牛/顆。
采用鋁釩土制造的陶瓷濾料(中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1326806)可以提高強(qiáng)度，但原料較貴，燒成溫度高達(dá)1400℃以上，氣孔率也僅為30％左右。
一種用于廢水處理的球型多孔輕質(zhì)陶粒(中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1380137)是以煉鋼赤泥、粉煤灰、黏土為原料，配以造孔劑制造的陶瓷濾料。雖然其采用了工業(yè)廢料和低溫?zé)杉夹g(shù)(800℃～1100℃)，成本較低，但強(qiáng)度較低，氣孔率也較低(30％～40％)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度、高氣孔率的環(huán)保陶瓷濾球的制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，包括如下步驟1).配料按重量百分比，氧化鋁赤泥15-30，粉煤灰20-40，煤矸石10-30，黏土10-15，成孔劑20-40，高溫黏結(jié)劑3-6；所述的成孔劑為鋸末或白云石等中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比；所述的高溫黏結(jié)劑為霞石正長(zhǎng)石、鋰輝石或鉀長(zhǎng)石等中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比。
2).粉碎將上述原料以球磨機(jī)粉碎、混合配料，然后過(guò)篩100~180目備用。
3).成球成球前，將低溫黏結(jié)劑與水以1∶2的重量比到入水中配成混合液，再逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，達(dá)到水份含量3-8％，然后采用成球機(jī)成球；所述的低溫黏結(jié)劑為羧甲基纖維素(CMC)、水玻璃或磷酸二氫鋁等中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比。
3).干燥將成好的球放入抽屜式干燥坯車的干燥抽屜中，推入抽屜式干燥坯車，在80~120℃干燥4~5小時(shí)。
4).燒制將上述干燥后的球再裝入托盤匣缽車的托盤匣缽中，在1100℃~1250℃燒成。
本發(fā)明首次引入高溫黏結(jié)劑(如霞石正長(zhǎng)石、鋰輝石或鉀長(zhǎng)石等)，將成分波動(dòng)較大的氧化鋁赤泥、粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢料在高溫狀態(tài)黏結(jié)為牢固的整體，從而在保持較高氣孔率的同時(shí)，大幅度提高了其強(qiáng)度。一般情況下，濾球強(qiáng)度可提高1倍左右。
本發(fā)明一是在成球所用的水中配以適量的低溫黏結(jié)劑，如羧甲基纖維素(CMC)、水玻璃或磷酸二氫鋁等，生坯強(qiáng)度可明顯提高(30％～50％)。二是設(shè)計(jì)了抽屜式干燥坯車，使干燥時(shí)間比通常的自然堆積干燥方式縮短1/3左右(10毫米以上的大球效果更明顯)，干燥更加透徹和均勻。三是專門設(shè)計(jì)了適合球形濾料燒成的托盤匣缽車—“淺匣無(wú)棚板”碼燒方式，既避免了球形濾料燒成中常見(jiàn)的生燒和黑心缺陷，又提高了裝窯密度。
本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷濾球壓碎強(qiáng)度達(dá)0.799KN/顆，氣孔率大于50％，耐酸度大于86％，耐堿度大于99％，粒徑0.5~20mm可調(diào)，耐溫達(dá)800℃，是一種有廣泛應(yīng)用價(jià)值的高品質(zhì)濾料。
本發(fā)明對(duì)利用氧化鋁赤泥等工業(yè)廢料生產(chǎn)高品質(zhì)濾球具有重要意義，可廣泛應(yīng)用于石油廢水、化工廢水、冶金廢水、電鍍廢水、印染廢水、造紙廢水、焦化廠廢水等吸附過(guò)濾，還可以用于城市給排水、垃圾滲瀝液等過(guò)濾。


圖1是本發(fā)明的抽屜式干燥坯車結(jié)構(gòu)示意2是圖1中的干燥抽屜3的俯視3是本發(fā)明的托盤匣缽車結(jié)構(gòu)示意4是圖3中的托盤匣缽9結(jié)構(gòu)示意5是圖4仰視局部剖視中，1-車架，2-抽屜拉手，3-干燥抽屜，4-車?yán)郑?-車輪，6-金屬網(wǎng)，7-窯車，8-立柱，9-托盤匣缽。
具體實(shí)施例方式
下面是實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式實(shí)施例1一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，(1)按以下原料配方(重量百分比)進(jìn)行配料；氧氣鋁赤泥26％，粉煤灰20％，煤矸石20％，黏土10％，鋸末成孔劑20％，外加高溫黏結(jié)劑(霞石正長(zhǎng)石)4％。
(2)以球磨機(jī)粉碎和混合配料，然后過(guò)篩(100~180目)備用；(3)采用成球機(jī)成球。成球前，將低溫黏結(jié)劑CMC以1∶2的比例(重量)到入水中配成混合液，再逐漸噴入成球機(jī)的坯料中。
(4)將成好的球放入干燥抽屜中，推入干燥坯車，在80~120℃干燥4~5小時(shí)，再裝入托盤匣缽中在1100℃~1250℃燒成。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明生產(chǎn)所用的抽屜式干燥坯車是一種抽屜式結(jié)構(gòu)，由車架1、抽屜拉手2、干燥抽屜3、車?yán)?、車輪5、金屬網(wǎng)6組成，多個(gè)干燥抽屜3分層位于車架1上，車架1上設(shè)有車?yán)?、車輪5，干燥抽屜3上設(shè)有抽屜拉手2、金屬網(wǎng)6。干燥抽屜底部采用金屬網(wǎng)材料，承托濾球時(shí)有利于濾球的透徹和均勻干燥，確保其入窯水分低于5％。這對(duì)于以粘性較大的氧化鋁赤泥為主的配料尤為重要。
如圖3、圖4、圖5所示，托盤匣缽車由窯車7、立柱8、托盤匣缽9組成，托盤匣缽9分層間隔位于兩立柱8上，兩立柱8位于窯車7上，托盤匣缽9的淺匣缽內(nèi)高25～30毫米。本發(fā)明特別設(shè)計(jì)了一種碼放方式——“淺匣無(wú)棚板”堆碼方式，有利于充分利用窯內(nèi)空間，避免陶瓷濾球因熱氣流不暢通而生燒或黑心。
實(shí)施例2一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，(1)以下原料配方，按重量百分比進(jìn)行配料；氧化鋁赤泥20％，粉煤灰25％，煤矸石13％，黏土12％，鋸末14％和白云石10％，鋰輝石2％和鉀長(zhǎng)石4％。
(2)以球磨機(jī)粉碎和混合配料，然后過(guò)篩150目備用；(3)采用成球機(jī)成球。成球前，將低溫黏結(jié)劑水玻璃和磷酸二氫鋁以1∶2的比例(重量)倒入水中配成混合液，再逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，水玻璃和磷酸二氫鋁為任意配比。
(4)將成好的球放入干燥抽屜中，推入干燥坯車，在100℃干燥5小時(shí)，再裝入托盤匣缽中在1100℃~1250℃燒成。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是包括如下步驟1).配料按重量百分比，氧化鋁赤泥15-30，粉煤灰20-40，煤矸石10-30，黏土10-15，成孔劑20-40，高溫黏結(jié)劑3-6；2).粉碎將上述原料以球磨機(jī)粉碎、混合配料，然后過(guò)篩100~180目備用；3).成球成球前，將低溫黏結(jié)劑與水以1∶2的重量比到入水中配成混合液，再逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，達(dá)到水份含量3-8％，然后采用成球機(jī)成球；3).干燥在80~120℃干燥4~5小時(shí)；4).燒制將上述干燥后的球在1100℃~1250℃燒成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是所述的成孔劑為鋸末或白云石中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是所述的高溫黏結(jié)劑為霞石正長(zhǎng)石、鋰輝石或鉀長(zhǎng)石中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是所述的低溫黏結(jié)劑為羧甲基纖維素、水玻璃或磷酸二氫鋁中的任一種或二種以上的混合，二種以上的混合時(shí)為任意配比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是所述的干燥為將成好的球放入抽屜式干燥坯車的干燥抽屜中，推入抽屜式干燥坯車，在80~120℃干燥4~5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是所述的燒制為將上述干燥后的球再裝入托盤匣缽車的托盤匣缽中，在1100℃~1250℃燒成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷濾料的制造方法。一種環(huán)保陶瓷濾球的制造方法，其特征是包括如下步驟1).配料按重量百分比，氧氣鋁赤泥15－30，粉煤灰20－40，煤矸石10－30，黏土10－15，成孔劑20－40，高溫黏結(jié)劑3－6；2)；粉碎將上述原料以球磨機(jī)粉碎、混合配料，然后過(guò)篩100~180目備用；3).成球成球前，將低溫黏結(jié)劑與水以1∶2的重量比到入水中配成混合液，再逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，然后采用成球機(jī)成球；3).干燥在80~120℃干燥4~5小時(shí)；4).燒制將上述干燥后的球在1100℃~1250℃燒成。本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷濾球壓碎強(qiáng)度達(dá)0.799KN/顆，氣孔率大于50％，耐酸度大于86％，耐堿度大于99％，粒徑0.5~20mm可調(diào)，耐溫達(dá)800℃，是一種有廣泛應(yīng)用價(jià)值的高品質(zhì)濾料。
文檔編號(hào)C04B33/00GK1528491SQ200310111209
公開(kāi)日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者吳建鋒, 劉云鵬, 徐曉虹, 盧家喜, 王全, 劉祥全 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué), 山東鋁業(yè)公司