專利名稱：凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶粒，具體涉及一種凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板。
背景技術(shù)：
活性炭比表面積大，吸附速度快，凈化度高，廣泛應(yīng)用于化工、電子、醫(yī)藥、印染、食品及生活用水，工業(yè)用水，溶液過(guò)濾吸附凈化除雜和脫色。但是市場(chǎng)上供應(yīng)的活性炭質(zhì)地疏松、硬度較低，在外力的作用下，微孔容易堵塞、變形和脫粉，很難保持原狀，用于水處理的反沖洗耗水量較大，而且活性炭的價(jià)格較高。我國(guó)礦產(chǎn)資源80%為共伴生礦，大量有價(jià)值資源存留于尾礦之中，尾礦堆存需要占用大量土地。很多尾礦庫(kù)超期或超負(fù)荷使用，甚至違規(guī)操作，使尾礦庫(kù)存在極大的安全隱患，對(duì)周邊地區(qū)的人民財(cái)產(chǎn)和生命安全造成嚴(yán)重威脅。粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來(lái)的細(xì)灰，粉煤灰也是燃煤電廠排出的主要固體廢物，是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會(huì)造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN 1065603A，
公開(kāi)日1992年10月觀日，名稱為“活性炭陶粒復(fù)合濾料及制造方法”，公開(kāi)了一種活性炭陶粒復(fù)合濾料及制造方法。該濾料及制備方法的特點(diǎn)是，在含有Si02、Ai203、Fe203, CaO, MgO的陶土中加入軟木、硬木粉或骨粉，放在密閉的容器中焙燒再增加其孔隙后制成的濾料。其作用與活性炭相似。Π
根據(jù)本發(fā)明人試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告按照上述專利的生產(chǎn)方法，在含有Si02、Ai203、Fe203, CaO、MgO的陶土中加入軟木、硬木粉或骨粉，放在密閉的容器中焙燒沒(méi)有能制成“活性炭陶粒復(fù)合濾料”。上述專利的不足之處是各種配料“加水充分拌勻”，在密閉的容器中經(jīng)過(guò) 800 1100°C焙燒5 18小時(shí)后，由于陶土與軟木、硬木粉和骨粉并沒(méi)有能充分的形成一個(gè)整體顆粒，陶土呈一種砂粒狀，而軟木、硬木粉和骨粉大多已經(jīng)成為灰燼，無(wú)法制成“活性炭陶粒復(fù)合濾料”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾礦粉、粉煤灰、 無(wú)煙煤粉、酸化后的木屑粉和高嶺土尾礦粉組成。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的生產(chǎn)方法將凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料經(jīng)過(guò)混合、壓制成型、養(yǎng)護(hù)、焙燒、冷卻后包裝為凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板。凹凸棒石粘土是一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，凹凸棒石粘土土質(zhì)細(xì)膩，吸水性強(qiáng)，濕時(shí)具粘性和可塑性，有利于原料之間的粘結(jié)，能提高凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的顆粒強(qiáng)度、附著力和孔隙率。高粘凹凸棒石粘土粉是指取28. Og凹凸棒石粘土粉試樣，加入高速攪拌機(jī)的懸浮液杯中，再加入372g水，將懸浮液杯置于高速攪拌機(jī)上，在11000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌20 分鐘，再將經(jīng)過(guò)高速攪拌試樣懸浮液倒入250ml的燒杯中，使用NDJ-I型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)進(jìn)行測(cè)試其懸浮液的粘度，測(cè)試粘度值彡2200 mPa-s的凹凸棒石粘土粉為高粘凹凸棒石粘土粉， 本發(fā)明選用的高粘凹凸棒石粘土粉顆粒細(xì)度< 0. 074毫米。高嶺土質(zhì)軟和易分散懸浮于水中、具有良好的可塑性和較高的粘結(jié)性，高嶺土中的A1203含量較高，有利于提高凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的強(qiáng)度和降低焙燒溫度。凹凸棒石粘土和高嶺土在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)混雜有一定量的碎石和泥土，無(wú)法進(jìn)行篩分，作為一種尾礦拋棄，造成大量的資源浪費(fèi)，本發(fā)明將凹凸棒石粘土尾礦和高嶺土尾礦分別粉碎為尾礦粉，顆粒細(xì)度< 0.10毫米。粉煤灰主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳，未燃炭多呈疏松多孔形式，粉煤灰的顆粒細(xì)度< 0.10毫米。無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)缺氧焙燒形成活性炭后化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、使用周期長(zhǎng)和性能穩(wěn)定，無(wú)煙煤粉的顆粒細(xì)度< 0.10毫米。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板在焙燒過(guò)程中，陶粒外表層酸化后的木屑粉經(jīng)過(guò)有氧燃燒為灰燼，形成大量的微孔，陶粒內(nèi)部酸化后的木屑粉經(jīng)過(guò)缺氧焙燒生成了一種優(yōu)質(zhì)活性炭，酸化后的木屑粉顆粒細(xì)度< 0. 15毫米。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
1、凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉2 15 %、凹凸棒石粘土尾礦粉5 25 %、粉煤灰10 50 %、無(wú)煙煤粉5 25 %、酸化后的木屑粉2 15%和高嶺土尾礦粉1 10% ；
所述酸化后的木屑粉的生產(chǎn)方法⑴稀磷酸的配制按重量百分比由下列組分組成濃度85 %的磷酸5 20%和水80 95%;⑵木屑粉的顆粒細(xì)度< 0. 15毫米，酸化處理的配料按重量百分比由下列組分組成木屑粉35 80 %，稀磷酸20 65 %，將稀磷酸緩慢加入木屑粉中，進(jìn)行酸化處理，酸化時(shí)間控制在12 48小時(shí)，酸化后的木屑粉含水量< 15%，是一種松散的粉狀物。2、凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料加入攪拌機(jī)中混合后輸入壓力機(jī)中壓制成過(guò)濾板的半成品，過(guò)濾板半成品的長(zhǎng)度控制在 120 450毫米，寬度控制在80 300毫米，厚度控制在10 100毫米；⑵將過(guò)濾板半成品運(yùn)到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行自然晾干，當(dāng)過(guò)濾板半成品的含水量< 15%后，送入隧道窯中焙燒，焙燒前期溫度控制在100 250°C，焙燒時(shí)間控制在1 6小時(shí)，中期溫度控制在250 450°C， 焙燒時(shí)間控制在1 5小時(shí)，后期溫度控制在450 750°C，焙燒時(shí)間控制在1 4小時(shí)； ⑶將焙燒后的過(guò)濾板半成品運(yùn)到冷卻房中冷卻，經(jīng)過(guò)冷卻后包裝為凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的成品。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板在隧道窯焙燒過(guò)程中，過(guò)濾板外表層與隧道窯內(nèi)的火焰直接接觸，過(guò)濾板外表層酸化后的木屑粉經(jīng)過(guò)有氧燃燒為灰燼，形成大量的微孔，過(guò)濾板內(nèi)部不與隧道窯內(nèi)的火焰直接接觸，過(guò)濾板內(nèi)部酸化后的木屑粉經(jīng)過(guò)缺氧焙燒生成了一種優(yōu)質(zhì)活性炭。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板表面粗糙多微孔、內(nèi)部有大量的優(yōu)質(zhì)活性炭和細(xì)微氣孔，比表面積大，從而生物菌附著能力強(qiáng)，繁殖快和掛膜效率高，是一種重量輕、耐磨強(qiáng)度高、吸附容量大、過(guò)濾效果好、反沖洗耗水量少、化學(xué)性能穩(wěn)定、抗酸堿性能強(qiáng)和使用壽命長(zhǎng)的過(guò)濾板。本發(fā)明綜合利用粉煤灰和尾礦生產(chǎn)凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板，不僅有利于提高資源綜合利用率，變廢為寶，還能減少占用土地，保護(hù)環(huán)境和凈化環(huán)境，可謂一舉多得。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板濾料適用于水處理工程。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
1、凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉6 %、凹凸棒石粘土尾礦粉22 %、粉煤灰42 %、無(wú)煙煤粉16 %、酸化后的木屑粉8 %和高嶺土尾礦粉6%。所述酸化后的木屑粉的生產(chǎn)方法⑴稀磷酸的配制，按重量百分比由下列組分組成濃度85 %的磷酸12%和水88%;⑵木屑粉的顆粒細(xì)度<0. 15毫米，酸化處理的配料按重量百分比由下列組分組成木屑粉陽(yáng)％，稀磷酸45%，將稀磷酸緩慢加入木屑粉中，進(jìn)行酸化處理，酸化時(shí)間控制在36小時(shí)，酸化后的木屑粉含水量< 15%。2、凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料加入攪拌機(jī)中混合后輸入壓力機(jī)中壓制成過(guò)濾板的半成品，過(guò)濾板半成品的長(zhǎng)度控制在225 毫米，寬度控制在150毫米，厚度控制在30毫米；⑵將過(guò)濾板半成品運(yùn)到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行自然晾干，當(dāng)過(guò)濾板半成品的含水量< 15%后，送入隧道窯中焙燒，焙燒前期溫度控制在100 250°C，焙燒時(shí)間控制在4小時(shí)，中期溫度控制在250 450°C，焙燒時(shí)間控制在3小時(shí)，后期溫度控制在450 750°C，焙燒時(shí)間控制在2小時(shí)；⑶將焙燒后的過(guò)濾板半成品運(yùn)到冷卻房中冷卻，經(jīng)過(guò)冷卻后包裝為凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的成品。
權(quán)利要求
1. 一種凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板，其特征在于，凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉2 15%、凹凸棒石粘土尾礦粉5 25%、 粉煤灰10 50 %、無(wú)煙煤粉5 25 %、酸化后的木屑粉2 15 %和高嶺土尾礦粉1 10 % ； 所述酸化后的木屑粉的生產(chǎn)方法⑴稀磷酸的配制按重量百分比由下列組分組成濃度85 %的磷酸5 20%和水80 95%;⑵木屑粉的顆粒細(xì)度< 0. 15毫米，酸化處理的配料按重量百分比由下列組分組成木屑粉35 80 %，稀磷酸20 65 %，將稀磷酸緩慢加入木屑粉中，進(jìn)行酸化處理，酸化時(shí)間控制在12 48小時(shí)，酸化后的木屑粉含水量< 15% ； 所述凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料加入攪拌機(jī)中混合后輸入壓力機(jī)中壓制成過(guò)濾板的半成品，過(guò)濾板半成品的長(zhǎng)度控制在120 450毫米，寬度控制在80 300毫米，厚度控制在10 100毫米；⑵將過(guò)濾板半成品運(yùn)到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行自然晾干，當(dāng)過(guò)濾板半成品的含水量< 15%后，送入隧道窯中焙燒，焙燒前期溫度控制在100 250°C，焙燒時(shí)間控制在1 6小時(shí)，中期溫度控制在250 450°C，焙燒時(shí)間控制在1 5小時(shí)，后期溫度控制在450 750°C，焙燒時(shí)間控制在1 4小時(shí)；⑶將焙燒后的過(guò)濾板半成品運(yùn)到冷卻房中冷卻，經(jīng)過(guò)冷卻后包裝為凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾礦粉、粉煤灰、無(wú)煙煤粉、酸化后的木屑粉和高嶺土尾礦粉組成。將凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板的配料經(jīng)過(guò)混合、壓制成型、養(yǎng)護(hù)、焙燒、冷卻后包裝為凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板。凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板表面粗糙多微孔、內(nèi)部有大量的優(yōu)質(zhì)活性炭和細(xì)微氣孔，比表面積大，是一種重量輕、耐磨強(qiáng)度高、吸附容量大、過(guò)濾效果好、反沖洗耗水量少和使用壽命長(zhǎng)的過(guò)濾板。綜合利用粉煤灰和尾礦生產(chǎn)凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板，有利于提高資源綜合利用率，變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，凹凸棒活性炭陶粒過(guò)濾板濾料適用于水處理工程。
文檔編號(hào)B01D39/20GK102430290SQ20111035234
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者徐志偉, 許慶華, 許盛英, 金白云 申請(qǐng)人:許慶華