專利名稱：一種生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物陶粒的生產(chǎn)方法，具體涉及一種生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
污水處理是現(xiàn)代社會(huì)中面臨的主要污染問題，其包括生活與工業(yè)污水，往往通過簡(jiǎn)單的處理后便排入江河湖海中，而其中的N、P、S，及Cr、Se、Pb等重金屬，還有二惡英、二甲酯類等有毒的有機(jī)物，在經(jīng)過大氣、生物鏈循環(huán)后，又被動(dòng)植物吸收，直接或間接的損害我們的環(huán)境和身體。生物陶粒是一種以粘土為主要生產(chǎn)原料，經(jīng)配料、成球、高溫?zé)Y(jié)、破碎、篩分等以系列工藝加工而成的粒狀材料。其主要成分為偏鋁硅酸鹽，表觀為近似球形的不規(guī)則顆粒，黑色或深褐色為主，表面粗糙多微孔，這些特點(diǎn)使微生物特別適合于在其表面生長(zhǎng)、繁殖，再加上其密度適中、強(qiáng)度高、物化性能穩(wěn)定，使其在污水處理應(yīng)用方面有著十分廣闊的前景。普通燒結(jié)生物陶粒的過程包括焙燒和燒脹兩個(gè)過程，焙燒過程需緩慢進(jìn)行，而燒脹過程需快速進(jìn)行，傳統(tǒng)工藝較難控制升溫速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱效率高、反應(yīng)、燒結(jié)速率快、溫度容易控制的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝指標(biāo)如下:
(I)、氣氛保護(hù)燒結(jié)生物陶粒放在匣缽內(nèi)進(jìn)入微波高溫窯爐，微波高溫窯爐內(nèi)通入體積為99.99%的氮?dú)猓刮⒉ǜ邷馗G爐內(nèi)的氧分壓控制在50ppm ；(2)、升溫曲線以10°C /min 35°C /min的升溫速度進(jìn)行連續(xù)升溫，至950°C 1150°C，保溫Omin 25min。(3)、冷卻以5°C /min 15°C /min的降溫速度進(jìn)行冷卻到室溫。所述的微波高溫窯爐為微波高溫推板窯，采用微波對(duì)物料直接加熱，微波加熱微波功率密度25Kw/m3 32Kw/m3。所述的匣缽為剛玉莫來石匣缽。采用上述技術(shù)方案的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，采用微波燒結(jié)，包括材料快速燒結(jié)及階段降溫過程，利用胚體本身吸收微波能量，從里向外和整體、均勻加熱，其熱效率更高、反應(yīng)、燒結(jié)速率更快、溫度更容易控制。在保護(hù)氣氛下，使用微波推板窯對(duì)材料進(jìn)行加熱燒結(jié)，通過控制窯爐溫度和燒結(jié)時(shí)間，完成對(duì)材料的微波燒結(jié)。
綜上所述，本發(fā)明通過微波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物陶粒的快速、高效燒結(jié)。所制成的生物陶粒具有比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高、生產(chǎn)周期短、能耗低等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝指標(biāo)如下:(1)、氣氛保護(hù)燒結(jié)生物陶粒放在剛玉莫來石匣缽內(nèi)進(jìn)入微波高溫推板窯，采用微波對(duì)物料直接加熱，微波加熱微波功率密度25Kw/m3 32Kw/m3，微波高溫推板窯內(nèi)通入體積為99.99%的氮?dú)猓刮⒉ǜ邷赝瓢甯G內(nèi)的氧分壓控制在50ppm ；(2)、升溫曲線以10°C /min 35°C /min的升溫速度進(jìn)行連續(xù)升溫，至950°C 1150°C，保溫Omin 25min。(3)、冷卻以5°C /min 15°C /min的降溫速度進(jìn)行冷卻至室溫。下面就具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1:(I)、生物陶粒物料以剛玉莫來石匣缽承放，送料機(jī)送入微波高溫推板窯內(nèi)，并以體積為99.99%流動(dòng)氮?dú)馀懦趸瘹夥眨?2)、以30°C /min的速度升溫至600°C ;然后以15°C /min的速度升溫至1000°C，并保溫20min ；(3)、隨爐降溫至室溫，降溫速度為10°C /min。本例所得產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度〉4.1MPa,其比表面積2cm2/g 5.2cm2/g,孔隙率≥ 45% 55%。實(shí)施例2:( I )、生物陶粒物料以剛玉莫來石匣缽承放，送料機(jī)送入微波高溫推板窯內(nèi)，并以體積為99.99%流動(dòng)氮?dú)馀懦趸瘹夥眨?2)、以 20°C /min 的速度升溫至 1050°C，并保溫 IOmin ；(3)、隨爐降溫至室溫，降溫速度為10°C /min。本例所得產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度〉4.7MPa，其比表面積2cm2/g 4.8cm2/g,孔隙率≥ 46% 52%。實(shí)施例3:( I )、生物陶粒物料以剛玉莫來石匣缽承放，送料機(jī)送入微波高溫推板窯內(nèi)，并以體積為99.99%流動(dòng)氮?dú)馀懦趸瘹夥眨?2)、以 15°C /min 的速度升溫至 1100°C ；(3)、以流動(dòng)氮?dú)馕锪辖抵潦覝?，降溫速度?5°C /min。本例所得產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度> 5.0MPa，其比表面積1.9cm2/g 4.5cm2/g,孔隙率≥ 42% 49%。實(shí)施例4:(1 )、生物陶粒物料以剛玉莫來石匣缽承放，送料機(jī)送入微波高溫推板窯內(nèi)，并以體積為99.99%流動(dòng)氮?dú)馀懦趸瘹夥眨?2)、以35°C /min的速度升溫至950°C，并保溫25min ；(3)、隨爐降溫至室溫，降溫速度為5°C /min。本例所得產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度> 4.7MPa，其比表面積2cm2/g 4.8cm2/g,孔隙率≥46% 52%。實(shí)施例5:( I )、生物陶粒物料以剛玉莫來石匣缽承放，送料機(jī)送入微波高溫推板窯內(nèi)，并以體積為99.99%流動(dòng)氮?dú)馀懦趸瘹夥眨?2)、以 10°C /min 的速度升溫至 1150°C ；(3)、以流動(dòng)氮?dú)馕锪辖抵潦覝?，降溫速度?5°C /min。本例所得產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度> 5.0MPa，其比表面積1.9cm2/g 4.5cm2/g,孔隙率≥42% 49%。
權(quán)利要求
1.一種生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于:生產(chǎn)工藝指標(biāo)如下: (1)、氣氛保護(hù)燒結(jié): 生物陶粒放在匣缽內(nèi)進(jìn)入微波高溫窯爐，微波高溫窯爐內(nèi)通入體積為99.99%的氮?dú)?，使微波高溫窯爐內(nèi)的氧分壓控制在50ppm ； (2)、升溫曲線: 以10°C /min 35°C /min的升溫速度進(jìn)行連續(xù)升溫,至950°C 1150°C,保溫Omin 25min ； (3)、冷卻: 以5°C /min 15°C /min的降溫速度進(jìn)行冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的微波高溫窯爐為微波高溫推板窯，采用微波對(duì)物料直接加熱，微波加熱微波功率密度25Kw/m3 32Kw/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的匣缽為剛玉莫來石匣缽。`
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物陶粒的微波工業(yè)化生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝指標(biāo)如下(1)氣氛保護(hù)燒結(jié)，生物陶粒放在匣缽內(nèi)，微波高溫窯爐內(nèi)通入體積為99.99%的氮?dú)?，使微波高溫窯爐內(nèi)的氧分壓控制在50ppm；(2)升溫曲線，以10℃/min～35℃/min的升溫速度進(jìn)行連續(xù)升溫，至950℃～1150℃，保溫0min～25min。(3)冷卻，以5℃/min～15℃/min的降溫速度進(jìn)行冷卻至室溫。在保護(hù)氣氛下，使用微波推板窯對(duì)材料進(jìn)行加熱燒結(jié)，通過控制窯爐溫度和燒結(jié)時(shí)間，完成對(duì)材料的微波燒結(jié)。本發(fā)明通過微波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物陶粒的快速、高效燒結(jié)。所制成的生物陶粒具有比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高、生產(chǎn)周期短、能耗低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B33/32GK103102141SQ201310040828
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者徐助要, 鄧賤牛, 羅軍勝, 蔣鋒 申請(qǐng)人:湖南省中晟熱能科技有限公司