本發(fā)明涉及冶煉渣資源化利用及無害化處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言涉及一種鎢冶煉廢渣基的水處理陶粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)行鎢冶煉企業(yè)均采用堿浸工藝處理鎢精礦，該工藝會(huì)產(chǎn)生大量的鎢冶煉廢渣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近20多年來，我國(guó)產(chǎn)出的鎢冶煉廢渣總量已超過60多萬噸，而且仍在以每年2萬余噸的速度增長(zhǎng)。目前產(chǎn)出的鎢冶煉廢渣多以填埋或堆存為主，一方面占用大量場(chǎng)地，另一方面由于鎢冶煉廢渣中含大量活性重金屬成分及堿性物質(zhì)，如管理不善，極易造成環(huán)境污染。鎢冶煉廢渣主要構(gòu)成為水合鐵氧化物、水合錳氧化物、二氧化硅及氧化鈣等成分，也包含少量伴生金屬礦物（隨鎢精礦產(chǎn)地變化較大），目前對(duì)鎢冶煉廢渣的利用主要是提取其中的少量有價(jià)元素（如鉭、鈮、鈧等），并非對(duì)廢渣的整體利用，因此大量鎢冶煉廢渣堆放的占地問題及其滲濾液產(chǎn)生的環(huán)境污染問題并未得到有效解決。水處理陶粒為一種具有一定強(qiáng)度和較大比表面積的多孔球形顆粒材料，具有負(fù)載水處理微生物的作用，主要作為濾料用于曝氣生物濾池等廢水處理技術(shù)。傳統(tǒng)水處理陶粒一般是以黏土和頁巖燒結(jié)而成，大量開采黏土和頁巖會(huì)破壞耕地及自然環(huán)境，因此采用固體廢物為原料制備水處理陶?？梢云鸬焦?jié)約自然資源及以廢治廢的目的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種鎢冶煉廢渣基的水處理陶粒及其制備方法，主要解決鎢冶煉廢渣的無害化處理及資源化利用問題。本發(fā)明的特征是相對(duì)建筑陶粒，水處理陶粒價(jià)格較高，也即采用鎢渣制備水處理陶粒較制備建筑陶粒經(jīng)濟(jì)效益更好。本發(fā)明的特征還體現(xiàn)在陶粒原料成本低，同時(shí)配方中河沙來源廣泛，有機(jī)造孔劑可采用農(nóng)村廢棄秸稈，便于企業(yè)生產(chǎn)陶粒時(shí)就近配置原料。本發(fā)明所述的水處理陶粒，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：20-50wt.%鎢冶煉廢渣、30-65wt.%河沙、5-10wt.%燒結(jié)劑、5-15wt.%造孔劑。本發(fā)明所處理的鎢冶煉廢渣是指采取堿浸工藝處理鎢精礦生產(chǎn)鎢產(chǎn)品（如仲鎢酸氨或鎢酸鈉等）過程中形成的廢棄渣，主要成分如下。加水后的鎢冶煉廢渣具有較強(qiáng)的粘性及可塑性，便于所制備陶粒的造粒成型；鎢冶煉渣中的鐵、鈣、鈉氧化物在陶粒燒結(jié)過程中都有助燒作用，可顯著降低燒結(jié)溫度，有利于減少陶粒燒結(jié)能耗。本發(fā)明陶粒配方中河沙是指從江河中開采出的沙粒，主要成分為SiO2，且SiO2含量大于65wt.%。河沙在陶粒制備過程中主要起燒結(jié)固化鎢冶煉廢渣中重金屬及堿性物質(zhì)的作用。本發(fā)明陶粒配方中燒結(jié)劑為具有助燒作用及造孔作用的碳酸鈉或/和碳酸氫鈉。本發(fā)明陶粒配方中造孔劑由具有造孔作用的有機(jī)造孔劑構(gòu)成，優(yōu)選為農(nóng)村廢棄秸稈。本發(fā)明所述的利用鎢冶煉廢渣制備水處理陶粒的方法，具體包括以下步驟。（1）將鎢冶煉廢渣、河沙和燒結(jié)劑分別烘干后磨碎成干粉，粒度要求小于75微米。（2）將造孔劑進(jìn)行干燥、粉碎處理，處理后的造孔劑含水率小于20wt.%，粒度要求小于1毫米。（3）按20-50wt.%鎢冶煉廢渣、30-65wt.%河沙、5-10wt.%燒結(jié)劑、5-15wt.%造孔劑的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得陶粒粉料。（4）將陶粒粉料送至成球制粒機(jī)中造粒成型，制得陶粒坯料。（5）將陶粒坯料在105℃下烘干2-4小時(shí)。（6）將烘干后的陶粒坯入燒結(jié)爐，至850-950℃保溫1-2小時(shí)，隨爐冷卻，出爐得陶粒成品。本發(fā)明得到的陶粒表面粗糙、內(nèi)部多孔，可用作水處理濾料。本發(fā)明將鎢冶煉廢渣作為主要成分制備水處理陶粒，可以通過高溫反應(yīng)固化其中的活性重金屬成分及堿性物質(zhì)，消除鎢冶煉廢渣露天堆放對(duì)水土環(huán)境的污染，并使鎢冶煉廢渣得以資源化利用。本發(fā)明所述的制備方法簡(jiǎn)單易行、成本低，實(shí)現(xiàn)了鎢冶煉廢渣的無害化處理及資源化利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體實(shí)施方式實(shí)施例一。某公司鎢冶煉廢渣，主要成分如下。成分SiO2FeMnWO3Al2O3CaONa2O含量(wt.%)12.530.715.61.32.610.25.1將鎢冶煉廢渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。某地產(chǎn)河沙，主要成分為SiO2，河沙SiO2含量為76.5wt.%，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用碳酸鈉作為燒結(jié)劑，磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用干燥粉碎的農(nóng)村廢棄秸稈作為造孔劑，含水率小于20wt.%，粒度小于1毫米。按40wt.%鎢冶煉廢渣、40wt.%河沙、5wt.%碳酸鈉、15wt.%造孔劑的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得陶粒粉料。將陶粒粉料送至成球制粒機(jī)中造粒成型，制得陶粒坯料。將陶粒坯料在105℃下烘干3小時(shí)。將烘干后的陶粒坯入燒結(jié)爐，升溫速度15℃/min，至950℃保溫1.5小時(shí)，隨爐冷卻，出爐得陶粒成品。所制得陶粒產(chǎn)品的主要性能（見下表）符合CJ/T299—2008對(duì)水處理陶粒濾料的主要性能標(biāo)準(zhǔn)要求。破碎率+磨損率(%)含泥量(%)鹽酸可溶率(%)空隙率(%)比表面積(cm2/g)1.80.21.242.51.2×104實(shí)施例二。某公司鎢冶煉廢渣，主要成分如下。成分SiO2FeMnWO3Al2O3CaONa2O含量(wt.%)12.530.715.61.32.610.25.1將鎢冶煉廢渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。某地產(chǎn)河沙，主要成分為SiO2，河沙SiO2含量為76.5wt.%，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用碳酸鈉作為燒結(jié)劑，磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用干燥粉碎的農(nóng)村廢棄秸稈作為造孔劑，含水率小于20wt.%，粒度小于1毫米。按30wt.%鎢冶煉廢渣、50wt.%河沙、5wt.%碳酸鈉、15wt.%造孔劑的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得陶粒粉料。將陶粒粉料送至成球制粒機(jī)中造粒成型，制得陶粒坯料。將陶粒坯料在105℃下烘干3小時(shí)。將烘干后的陶粒坯入燒結(jié)爐，升溫速度15℃/min，至900℃保溫1.5小時(shí)，隨爐冷卻，出爐得陶粒成品。所制得陶粒產(chǎn)品的主要性能（見下表）符合CJ/T299—2008對(duì)水處理陶粒濾料的主要性能標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前第1頁1 2 3