[发明专利]一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法,原料配比为：铁尾矿50.0％～73.0％、硅铝原料10.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～38.0％，生物质原料2.0％～7.0％；将原料分别进行烘干后各自采用磨机碎磨至‑0.15mm,然后在混料机中混合得到坯料，备用；将坯料放入造球机进行造球成型，将造球成型的滤料在回转窑中于1150～1250℃烧制，得到铁尾矿陶瓷滤料产品，制备出铁尾矿陶瓷滤料完全满足CJ/T 299‑2009技术指标要求，可用于矿山废水、化工废水、生活废水处理，为铁尾矿大宗利用开辟一条新的途径，达到以废治废的成效。其中处理矿山废水上，更是就地取材，就地生产，就地应用，节约时序和空间序的环节，具有显著的经济、环境和社会效益。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源综合利用领域，具体涉及一种铁尾矿陶瓷滤料产品，可在矿山废水处理、化工废水、生活废水处理等领域广泛应用，特别适合含镉重金属矿山废水的处理。

背景技术

陶粒由于其内部有大量孔隙可以大量吸收水中的杂质，可以作为优质过滤材料。其过滤方面主要应用在污水处理、生活用水过滤、化工生产过滤、食品及饮料等。现在全国有几处采用陶粒作为过滤材料，取得了满意的效果。陶粒作为滤质材料具有易清洗、可反复使用，且过滤成本低、效率高等优点。陶粒对铬、铅、磷和镍具有较强的去除作用,并对COD和氨氮有较强的去除作用。其相对于传统的石英砂、核桃壳、无烟粉等，具有孔隙率高、比表面积大、吸附性好、机械强度高、耐磨损、化学性能稳定、过滤周期长、耐反冲洗、不易造成二次污染等优点。因此，陶瓷滤料现已成为水处理行业的新一代滤料，其需求量逐年增加。

尾矿作为我国最大的工业固体废物之一，每年产量高达11亿余吨，现堆积总量约190亿余吨，其中铁尾矿占比最大。现有铁尾矿的大量堆存会带来经济、环境和安全等诸多方面的问题，例如占用大量土地面积，环境污染和安全隐患等风险。如何有效实现大宗利用铁尾矿，达到减量化、无害化和资源化的目的，成为国内外研究的热点和难点。

此外，酸性矿山废水的产生主要是由于在采矿的过程中，矿物中的硫在氧化环境中被氧化溶解于水中，使得水中的硫酸根离子含量增高，成为地下水中的主要阴离子，并与阳离子生成硫酸盐。因为硫酸盐是强酸弱碱盐，所以会导致水体呈酸。矿山酸性废水因其酸度大，同时还含有铜、铅、锌、镉等重金属离子，对环境危害极大。目前国内外对矿山酸性水处理方法主要有化学处理、物理处理及生物处理等，其中最常用的工艺方法主要包括中和法、微生物法、人工湿地法及膜法等。近年来，国内外在矿山酸性废水治理领域有了较大的发展，出现了一系列新的处理技术，如电化学技术、微生物燃料电池技术及源头治理技术等，但是工程实施的成本较高。故此，发展高效、廉价、安全及操作简便的酸性矿山废水处理技术的具有很强的必要性和必然性，本发明即是从此出发，就地取材，就地使用，实现以废治废，高效吸附。

随着工业的迅速发展，环境污染问题变得越来越严峻，其中重金属污染已成为当前水处理领域的重要研究课题。通常采用氧化还原法、化学沉淀法、离子交换法、萃取法、化学氧化法、絮凝沉淀法和膜过滤法等治理技术去除水中的污染物，但是这些处理方法存在操作过程复杂、运行成本高以及会造成二次污染等缺点。吸附剂材料大体上可分为有机、无机和生物三大类，在废水处理过程中，从吸附剂的吸附机制分析，吸附剂与吸附质之间的相互作用力不只是简单的物理吸附、而是物理、化学和离子交换三种吸附综合作用的结果。由于尾矿陶瓷滤料，具有多孔碱性高铁的特性，处理矿山酸性废水，兼备物理吸附，化学中和，离子交换的综合作用，是矿山酸性废水处理的重要途径。

国外文献《Thermal Conductivity and Impact Properties of Iron OreTailings Filled Epoxy Composites》一文介绍利用铁尾矿作为环氧树脂复合材料的填充，这种方法虽然具备高值利用的特性，但是从去存量上很难做到有效缓解。