[发明专利]圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料

说明书

技术领域

本发明涉及陶粒，具体涉及一种圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料。

背景技术

活性炭比表面积大，吸附速度快，净化度高，广泛应用于化工、电子、医药、印染、食品及生活用水，工业用水，溶液过滤吸附净化除杂和脱色。但是市场上供应的活性炭质地疏松、硬度较低，在外力的作用下，微孔容易堵塞、变形和脱粉，很难保持原状，用于水处理的反冲洗耗水量较大，而且活性炭的价格较高。

我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰也是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

中国专利公开号CN 1065603A，公开日1992年10月28日，名称为“活性炭陶粒复合滤料及制造方法”，公开了一种活性炭陶粒复合滤料及制造方法。该滤料及制备方法的特点是，在含有SiO2、Ai2O3、Fe2O3、CaO、MgO的陶土中加入软木、硬木粉或骨粉，放在密闭的容器中焙烧再增加其孔隙后制成的滤料。其作用与活性炭相似。

根据本发明人试验结果报告：按照上述专利的生产方法，在含有SiO2、Ai2O3、Fe2O3、CaO、MgO的陶土中加入软木、硬木粉或骨粉，放在密闭的容器中焙烧没有能制成“活性炭陶粒复合滤料”。上述专利的不足之处是：各种配料“加水充分拌匀”，在密闭的容器中经过800～1100℃焙烧5～18小时后，由于陶土与软木、硬木粉和骨粉并没有能充分的形成一个整体颗粒，陶土呈一种砂粒状，而软木、硬木粉和骨粉大多已经成为灰烬，无法制成“活性炭陶粒复合滤料”。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料。

圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粉煤灰、无烟煤粉、酸化后的木屑粉和高岭土尾矿粉组成。

圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料的生产方法：将圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分后包装为圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料。

凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料的颗粒强度、附着力和孔隙率。

高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。

高岭土质软和易分散悬浮于水中、具有良好的可塑性和较高的粘结性，高岭土中的Al2O3含量较高，有利于提高圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料的强度和降低焙烧温度。

凹凸棒石粘土和高岭土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明将凹凸棒石粘土尾矿和高岭土尾矿分别粉碎为尾矿粉，颗粒细度≤0.10毫米。

粉煤灰主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳，未燃炭多呈疏松多孔形式，粉煤灰的颗粒细度≤0.10毫米。

无烟煤经过缺氧焙烧形成活性炭后化学性能稳定、机械强度高、使用周期长和性能稳定，无烟煤粉的颗粒细度≤0.10毫米。

圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料在焙烧过程中，陶粒外表层酸化后的木屑粉经过有氧燃烧为灰烬，形成大量的微孔，陶粒内部酸化后的木屑粉经过缺氧焙烧生成了一种优质活性炭，酸化后的木屑粉颗粒细度≤0.15毫米。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1、圆球形凹凸棒活性炭陶粒滤料的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、粉煤灰10～50％、无烟煤粉5～25％、酸化后的木屑粉2～15％和高岭土尾矿粉1～10％；