[发明专利]一种利用煤矸石制备多孔生物载体的方法

说明书

本发明公开了一种利用煤矸石制备多孔生物载体的方法，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：检验。本发明的多孔生物载体，采用煤矸石为主要生产原料，使得煤矸石变废为宝，能解决现有煤矸石堆积过多的现状，在煅烧过程中，煤矸石中内的碳，与空气中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳溢出，从而使得煤矸石内形成介孔和微孔，造孔剂在高温作用下燃烧，也会产生二氧化碳，二氧化碳溢出，从而形成介孔和微孔，而形成的介孔和微孔，则可以作为生物的载体；且该生物载体具有较大比表面积和活性集团与微生物协同作用相互促进，大大提高污染物去除效果。

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多孔生物载体的方法。

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多孔生物载体的方法。

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多孔生物载体的方法，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：检验，对产品进行质量检验，合格即为得到成品。

2 根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备多孔生物载体的方法，其特征在于：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。

优选的，所述S6步骤中所采用的加热设备为隧道窑、回转窑、室式窑、梭式窑、台车窑和微波窑的一种。

优选的，所述S6步骤中，加热时，500℃以前，以5~8℃/min的升温速度升温，500~800℃则以4~6℃/min升温，800℃以上则以2~4℃/min进行升温，然后在1000~1300℃的温度下保温1~3h。