申请日2015.08.17
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C04B28/14; C04B38/00
摘要
本发明公开了一种用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，以沸石粉和粉煤灰为主要原料，以生石灰、磷石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和铝粉为辅助成分，以氯化钠、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝、纳米二氧化硅为添加剂;其制备步骤包括备料、混合、造粒成型和蒸汽养护;所制备得到的轻质免烧陶粒的抗压强度大于15Mpa，表观密度低于0.9g/cm3。
权利要求书
1.一种用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，其特征在于：包括如下制备 步骤：
(1)备料：以沸石粉和粉煤灰为主要原料，以生石灰、磷石膏、波兰特水泥、 硫化亚铁和铝粉为辅助成分，以氯化钠、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸钠、月桂 醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝、纳米二氧化硅为添加剂;各原料的重量份为：
沸石粉10-50份;
粉煤灰10-50份;
生石灰5-15份;
磷石膏5-15份;
波兰特水泥5-15份;
硫化亚铁5-15份;
铝粉5-15份;
氯化钠1-4份;
凹凸棒土1-4份;
水玻璃1-4份;
三聚磷酸钠1-4份;
月桂醇醚磷酸酯钾1-4份;
纳米氧化铝1-4份;
纳米二氧化硅1-4份;
(2)混合：将各原料混合，然后加入适量的水，充分搅拌，得到浆料;
(3)造粒成型：将浆料造粒成型，获得粒径为1-7mm的陶粒;
(4)蒸汽养护：将陶粒放入蒸汽室中养护24-48小时，养护温度为85-105摄氏 度;即得免烧陶粒。
2.一种如权利要求2所述的用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，其特征 在于：在蒸汽养护前，还包括如下步骤：将陶粒放入放入养护室中养护24小时， 控制养护室的温度在27℃，湿度应在70%以上。
3.一种如权利要求1或2所述的用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，其 特征在于：所述混合为球磨混合，球磨时间为5h。
4.一种如权利要求3所述的用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，其特征 在于：所述纳米氧化铝为纳米氧化铝溶胶，粒径为30-100nm。
5.一种如权利要求1所述的用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，其特征 在于：所述蒸汽养护的养护温度为95摄氏度。
6.一种使用权利要求1-5任一所述的制备方法制备得到的轻质免烧陶粒。
7.一种如权利要求6所述的轻质免烧陶粒，其抗压强度大于15MPa，表观密度 低于0.9g/cm3。
说明书
一种用于废水处理的轻质免烧陶粒及其制备方法
技术领域
本发明属于一种用于废水处理的轻质免烧陶粒及其制备方法，属于废水处理 领域。
背景技术
随着工业的发展，重金属污染越来越严重，重金属的废水污染通过食物链的 传播将会对于环境产生深远的影响，重金属的废水污染也逐渐成为全球性的的研 究课题。
陶粒是一种较为廉价的进行废水处理的产品，不过现有的研究陶粒，一般是 采用烧结法和免烧法来制备。烧结法发展较为成熟，但是所制备的陶粒工艺较为 复杂，成本较高;而免烧法虽然避免了高温烧结，但是其对于原料的要求比较高， 且不容易制备抗压强度高，表观密度低的轻质陶粒。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，研制出一种用于废水处理的轻质免烧陶粒及 其制备方法，其制备方法为免烧蒸汽养护法。
一种用于废水处理的轻质免烧陶粒的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)备料：以沸石粉和粉煤灰为主要原料，以生石灰、磷石膏、波兰特水 泥、硫化亚铁和铝粉为辅助成分，以氯化钠、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸钠、 月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝、纳米二氧化硅为添加剂;各原料的重量份为：
沸石粉10-50份;
粉煤灰10-50份;
生石灰5-15份;
磷石膏5-15份;
波兰特水泥5-15份;
硫化亚铁5-15份;
铝粉5-15份;
氯化钠1-4份;
凹凸棒土1-4份;
水玻璃1-4份;
三聚磷酸钠1-4份;
月桂醇醚磷酸酯钾1-4份;
纳米氧化铝1-4份;
纳米二氧化硅1-4份;
(2)混合：将各原料混合，然后加入适量的水，充分搅拌，得到浆料;
(3)造粒成型：将浆料造粒成型，获得粒径为1-7mm的陶粒;
(4)蒸汽养护：将陶粒放入蒸汽室中养护24-48小时，养护温度为85-105 摄氏度;即得免烧陶粒。
作为优选，在蒸汽养护前，还包括如下步骤：将陶粒放入放入养护室中养护 24小时，控制养护室的温度在27℃，湿度应在70%以上。
作为优选，所述混合为球磨混合，球磨时间为5h。
作为优选，所述纳米氧化铝、纳米二氧化硅为纳米氧化铝、纳米二氧化硅溶 胶，粒径为30-100nm。
作为优选，所述蒸汽养护的养护温度为95摄氏度。
一种使用上述制备方法制备得到的轻质免烧陶粒。
作为优选，轻质免烧陶粒的抗压强度大于15Mpa，表观密度低于0.9g/cm3。
本发明的有益效果：
通过合理配制原料，采用蒸汽养护的方法，以沸石粉和粉煤灰为主要原料， 以生石灰、磷石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和铝粉为辅助成分，以氯化钠、凹凸 棒土、水玻璃、三聚磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝、纳米二氧化硅为 添加剂，制备得到了轻质免烧陶粒。本发明创造性的采用沸石粉和粉煤灰相结合 做为原料，沸石粉和粉煤灰是常规的原料，但是沸石粉由于天然含有孔道，将会 大大提高免烧陶粒的密度，同时，天然沸石也含有较高的强度，将会对于陶粒的 耐压强度产生重要的支撑作用;同时，粉煤灰的使用，可以调节沸石粉中硅/铝 的比例，使得所制备的陶粒具有优良的物化性能;粉煤灰和沸石粉的共同使用， 是一种全新的组合。通过选择生石灰、磷石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和铝粉及 其合适的重量份，让沸石粉和粉煤灰能够免烧制备得到陶粒，其中磷石膏起到激 发剂的作用;同时，硫化亚铁起到第二激发剂的作用;而助剂对于形成轻质免烧 陶粒产生非常重要的作用，月桂醇醚磷酸酯钾和纳米氧化铝、纳米二氧化硅溶胶， 起到粘结的作用，其中的纳米氧化铝、纳米二氧化硅还通过与辅助成分结合，形 成铝酸盐物质，使得陶粒具有更优质的物化性能;而氯化钠、凹凸棒土、水玻璃、 三聚磷酸钠等无机盐，通过引入无机阴、阳离子，促进硅酸钙的形成，继而提高 陶粒的孔隙率;
该陶粒制备工艺简单，通过选择合适的制备工艺，备料、混合、造粒成型和 蒸汽养护，得到免烧陶粒，该制备方法尤其是养护时间和养护温度对于陶粒的物 化性能有重要影响。该方法易于工业化，原料来源广泛，非常适合应用于废水处 理。
