[发明专利]一种利用煤矸石制备磁性生物载体的方法

说明书

本发明公开了一种利用煤矸石制备磁性生物载体的方法，包括以下步骤，S1：原料测试；S2：原料破碎；S3：配料；S4：混合；S5：成型；S6：煅烧；S7：风冷；S8：磁化改性；S9：渣液分离；S10：烘干。本发明的磁性生物载体，变废为宝，降低生产成本，在煅烧过程中，使得煤矸石内形成更多的介孔和微孔，能够为生物提供载体；用于水处理过程能提高污染物去除率、提高出水稳定性减少提高生物反应器利用率、减少占地面积和建设成本；施加到土壤中后，还能改变土壤结构，增加土壤的保水性和透气性；通过磁化改性，氯化亚铁和氯化铁生产四氧化三铁，并附着在粉体的表面，从而使得粉体具有磁性，加快有机质的分解和微生物的繁殖。

技术领域

本发明涉及水处理、水体修复和土壤修复技术领域，特别是一种利用煤矸石制备磁性生物载体的方法。

背景技术

煤矸石是在煤炭开采和加工过程中产生的固体工业废弃物，包含多种矿物成分。其中，高岭土和石英的含量约占50％以上，还可能含有伊利石、绿泥石、白云母、长石、黄铁矿、菱铁矿、赤铁矿、方解石等其它晶相矿物。其中高岭石、伊利石、绿泥石、白云母、长石等同属于铝质黏土类矿物，均体现良好的吸附性能。煤矸石的主要化学成分包括AL2O3、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O等。煤层地质年代和地区不同，这些化学成分含量有很大波动。

然而，在我国，煤炭企业堆存的煤矸石已达 50 亿t，排放量以不少于每年 3 亿 t的速度递增。预计到 2020 年前，我国煤矸石每年的排放量将不少于 7 亿 t。常年堆存的煤矸石不但浪费了大量宝贵的土地资源，还会破坏矿区的生态环境，影响矿区的地下水质，破坏景观等。攀煤集团、芙蓉集团等矸石已经无地可堆的地步。煤矸石的传统处理方法都是用来制砖、发电或者修路，而某些地区的的煤矸石热值比较低，不适宜于发电，如：四川，因此，煤矸石的问题已经严重影响到煤矿的正常运营。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用煤矸石制备磁性生物载体的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用煤矸石制备磁性生物载体的方法，它包括以下步骤：

S1：原料测试，对煤矸石原料进行化学成分和物相分析，得到煤矸石的化学成分及其含量；

S2：原料破碎，将原料通过破碎机破碎，得到粉料；

S3：配料，根据S1步骤中的煤矸石进行配料，其中，煤矸石的重量份为50份，造孔剂1~3份；

S4：混合，将S3步骤中配好的料放入搅拌装置中，得到混合料；

S5：成型，将混合料通过成型机压制3~20mm的微球状；

S6：煅烧，对S5中成型的混合料进行加热，并使其活化；

S7：风冷，将S6中活化完成的煅烧料通过风冷的方式冷却；

S8：磁化改性，将重量份为50份的熟料投入到反应容器中的液体中，且使得固液比为：1：5~1：50，然后将重量份之和为2~25份的氯化亚铁和氯化铁混合料投入到反应容器中进行反应，调整PH值，使其溶液呈碱性；

S9：渣液分离，通过分离器将磁化后的混合物进行固液分离；

S10：烘干，将分离后的渣进行烘干，得到成品。

优选的，所述S2步骤中的包括以下步骤，

S21：粗碎，将原料通过颚式破碎机进行粗破，得到颗粒状原料；

S22：精磨，将S21中的颗粒状原料通过球磨机进行粉磨，得到粉料。。

优选的，所述S22中球磨机精磨后的粉料的粒度为160~250目。