一種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染越來越嚴重，重金屬的廢水污染通過食物鏈的傳播將會對于環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響，重金屬的廢水污染也逐漸成為全球性的的研究課題。
[0003]陶粒是一種較為廉價的進行廢水處理的產(chǎn)品，不過現(xiàn)有的研究陶粒，一般是采用燒結(jié)法和免燒法來制備。燒結(jié)法發(fā)展較為成熟，但是所制備的陶粒工藝較為復(fù)雜，成本較高；而免燒法雖然避免了高溫?zé)Y(jié)，但是其對于原料的要求比較高，且不容易制備抗壓強度高，表觀密度低的輕質(zhì)陶粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，研制出一種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法，其制備方法為免燒蒸汽養(yǎng)護法。
[0005]—種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0006](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0007]沸石粉10-50份；
[0008]粉煤灰10-50份；
[0009]生石灰5-15份；
[0010]磷石膏5-15份；
[0011]波蘭特水泥5-15份；
[0012]硫化亞鐵5-15份；
[0013]鋁粉5-15 份；
[0014]氯化鈉1-4份；
[0015]凹凸棒土 1-4份；
[0016]水玻璃1-4份；
[0017]三聚磷酸鈉1-4份；
[0018]月桂醇醚磷酸酯鉀1-4份；
[0019]納米氧化鋁1-4份；
[0020]納米二氧化硅1-4份；
[0021](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分攪拌，得到漿料；
[0022](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為l_7mm的陶粒；
[0023](4)蒸汽養(yǎng)護:將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護24-48小時，養(yǎng)護溫度為85-105攝氏度；即得免燒陶粒。
[0024]作為優(yōu)選，在蒸汽養(yǎng)護前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護室中養(yǎng)護24小時，控制養(yǎng)護室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0025]作為優(yōu)選，所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0026]作為優(yōu)選，所述納米氧化招、納米二氧化娃為納米氧化招、納米二氧化娃溶膠，粒徑為 30-100nm。
[0027]作為優(yōu)選，所述蒸汽養(yǎng)護的養(yǎng)護溫度為95攝氏度。
[0028]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。
[0029]作為優(yōu)選，輕質(zhì)免燒陶粒的抗壓強度大于15Mpa，表觀密度低于0.9g/cm3。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
[0031]通過合理配制原料，采用蒸汽養(yǎng)護的方法，以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑，制備得到了輕質(zhì)免燒陶粒。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用沸石粉和粉煤灰相結(jié)合做為原料，沸石粉和粉煤灰是常規(guī)的原料，但是沸石粉由于天然含有孔道，將會大大提高免燒陶粒的密度，同時，天然沸石也含有較高的強度，將會對于陶粒的耐壓強度產(chǎn)生重要的支撐作用；同時，粉煤灰的使用，可以調(diào)節(jié)沸石粉中硅/鋁的比例，使得所制備的陶粒具有優(yōu)良的物化性能；粉煤灰和沸石粉的共同使用，是一種全新的組合。通過選擇生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉及其合適的重量份，讓沸石粉和粉煤灰能夠免燒制備得到陶粒，其中磷石膏起到激發(fā)劑的作用；同時，硫化亞鐵起到第二激發(fā)劑的作用；而助劑對于形成輕質(zhì)免燒陶粒產(chǎn)生非常重要的作用，月桂醇醚磷酸酯鉀和納米氧化鋁、納米二氧化硅溶膠，起到粘結(jié)的作用，其中的納米氧化鋁、納米二氧化硅還通過與輔助成分結(jié)合，形成鋁酸鹽物質(zhì)，使得陶粒具有更優(yōu)質(zhì)的物化性能；而氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉等無機鹽，通過引入無機陰、陽離子，促進硅酸鈣的形成，繼而提尚陶粒的孔隙率；
[0032]該陶粒制備工藝簡單，通過選擇合適的制備工藝，備料、混合、造粒成型和蒸汽養(yǎng)護，得到免燒陶粒，該制備方法尤其是養(yǎng)護時間和養(yǎng)護溫度對于陶粒的物化性能有重要影響。該方法易于工業(yè)化，原料來源廣泛，非常適合應(yīng)用于廢水處理。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體的實施例，并參照數(shù)據(jù)進一步詳細描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0034]實施例1:
[0035]—種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0036](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0037]沸石粉30份；
[0038]粉煤灰30份；
[0039]生石灰13份；
[0040]磷石膏13份；
[0041]波蘭特水泥13份；
[0042]硫化亞鐵13份；
[0043]鋁粉13份；
[0044]氯化鈉3份；
[0045]凹凸棒土 3份；
[0046]水玻璃3份；
[0047]三聚磷酸鈉3份；
[0048]月桂醇醚磷酸酯鉀3份；
[0049]納米氧化鋁3份；
[0050]納米二氧化硅3份；
[0051](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分攪拌，得到漿料；
[0052](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為5mm的陶粒；
[0053](4)蒸汽養(yǎng)護:將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護36小時，養(yǎng)護溫度為95攝氏度；即得免燒陶粒；
[0054]在蒸汽養(yǎng)護前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護室中養(yǎng)護24小時，控制養(yǎng)護室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0055]所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0056]所述納米氧化招、納米二氧化娃為納米氧化招、納米二氧化娃溶膠，粒徑為70nm。
[0057]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的抗壓強度為
15.7Mpa，表觀密度為 0.82g/cm3。
[0058]實施例2:
[0059]—種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0060](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0061]沸石粉25份；
[0062]粉煤灰35份；
[0063]生石灰6份；
[0064]磷石膏13份；
[0065]波蘭特水泥6份；
[0066]硫化亞鐵6份；
[0067]鋁粉13份；
[0068]氯化鈉3份；
[0069]凹凸棒土 3份；
[0070]水玻璃3份；
[0071]三聚磷酸鈉I份；
[0072]月桂醇醚磷酸酯鉀3份；
[0073]納米氧化鋁I份；
[0074]納米二氧化硅I份；
[0075](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分攪拌，得到漿料；
[0076](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為4_的陶粒；
[0077](4)蒸汽養(yǎng)護:將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護32小時，養(yǎng)護溫度為95攝氏度卩得免燒陶粒；
[0078]在蒸汽養(yǎng)護前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護室中養(yǎng)護24小時，控制養(yǎng)護室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0079]所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0080]所述納米氧化招、納米二氧化娃為納米氧化招、納米二氧化娃溶膠，粒徑為50nm。
[0081]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的抗壓強度為16.0Mpa，表觀密度為 0.77g/cm3。
[0082]實施例3:
[0083]—種用于廢水處理的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0084](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水