一种除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102584177A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102584177A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210035190.1(22)申请日2012.02.16(71)申请人环境保护部华南环境科学研究所地址510655广东省广州市天河区员村西街七号大院(72)发明人谌建宇罗隽罗沛聪骆其金庞志华(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人裘晖(51)Int.Cl.C04B33/13(2006.01)C02F3/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于水污染控制技术领域，公开了一种除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用。该除磷粉煤灰陶粒由以下按质量百分比计的组分组成：粉煤灰50％，膨润土35％，熟石灰10％，自来水5％。制备方法包括步骤：(1)原料混和；(2)造粒；(3)干化；(4)高温马弗炉烧结。本发明利用电厂固体废弃物粉煤灰作为主要原料，大大减少了粘土及页岩等天然矿物的使用，又为固体废弃物的妥善解决提供了出路；所得除磷粉煤灰陶粒具有良好的除磷效果，其堆积密度为877kg/m3，表观密度为1509kg/m3，空隙率为41.9％，筒压强度6.94MPa，盐酸可溶率为2.3％，具有明显的实用性及性能优势。CN1025847ACN102584177A权利要求书1/1页1.一种除磷粉煤灰陶粒，其特征在于：所述除磷粉煤灰陶粒由以下按质量百分比计的组分组成：粉煤灰50％，膨润土35％，熟石灰10％，自来水5％。2.根据权利要求1所述的一种除磷粉煤灰陶粒，其特征在于：所述粉煤灰的细度为150～200目。3.根据权利要求1所述的一种除磷粉煤灰陶粒的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)混和：将粉煤灰、膨润土和熟石灰按上述配比称量，混合搅拌均匀，得到混合原料；(2)造粒：将混合原料分次加入圆盘造粒机，每次加入1.0～1.5kg混合原料，同时喷洒雾化后的自来水，每次喷洒50～70ml，进行造粒，直至造粒直径达到5～7mm，得到粉煤灰陶粒；(3)干化：在自然条件下将粉煤灰陶粒干化12h；(4)烧结：以速率10～15℃/min缓慢升温至380～450℃，暂停升温并放入平铺于托盘上的干化后的粉煤灰陶粒，保温预热30～35min，然后继续升温，升温速率为10～15℃/min，升温至950～1000℃后恒温烧结30min，降温至室温，得到除磷粉煤灰陶粒。4.根据权利要求2所述的除磷粉煤灰陶粒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中造粒时圆盘造粒机的转速为30～45rpm。5.根据权利要求2所述的除磷粉煤灰陶粒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中将混合原料分次加入圆盘造粒机的时间间隔为5～10min。6.根据权利要求1所述的除磷粉煤灰陶粒在制备废水处理工程填料中的应用。2CN102584177A说明书1/4页一种除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于水污染控制技术领域，特别涉及一种新型高效高强度除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用。背景技术[0002]水处理陶粒是目前在污水处理中越来越被广泛应用一类环境功能材料，目前主要在曝气生物滤池，人工湿地及水处理滤坝等废水处理工程中作为填料使用，是上述废水处理工程的核心材料。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，用作水污染治理的陶粒其粒径一般为5～20mm，具有表面粗糙、高强度、轻质和内外表面多孔的基本特点，可承受长期高负荷的水力冲击，并可为微生物在其表面附着成膜创造良好条件。随着水处理陶粒研究的日益深入，越来越重视在陶粒的制备过程中赋予其更多的特性，尤其是对特定污染物的去除特性，如脱氮除磷、重金属吸附、有机污染物脱除功能等，陶粒的研究开发逐渐呈现高效、多功能化的趋势特点。[0003]传统陶粒的制造材料大多数是天然的，大部分以粘土和页岩烧结而成，目前广泛用于水污染治理的陶粒中大部分仍为此类陶粒。但随着天然资源的日益枯竭，以固体废弃物作为原料制造水处理陶粒成为目前技术发展的主要方向。可用于生产陶粒的固体废弃物包括：粉煤灰、钢渣、矿渣、炉渣、河道淤泥、污水处理厂淤泥和生活垃圾焚烧炉渣等。其中，由于粉煤灰的主要成分与粘土成分相似，材料易得，且相对较为安全，目前被认为是制备水处理陶粒的最佳替代材料。目前粉煤灰在我国的产量稳定，年产量约4亿吨，利用粉煤灰制造水处理陶粒可同时解决粉煤灰的处置出路问题，是“变废为宝”一大举措。[0004]粉煤灰陶粒除具有一般水处理陶粒的特性之外，由于其主要成分粉煤灰中含有较多的Al3+、Ca2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+等金属离子，可在水处理过程中对磷元素