[发明专利]一种高吸附性能磁性陶粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种高吸附性能磁性陶粒的制备方法。以FeCl₃和K₂CO₃为原料配制复合溶液，作为活化剂，然后将污泥、铁尾矿、建筑渣土和锯末混合搅拌均匀得到混合料，将混合料在复合溶液中浸渍活化8~12小时，将浸渍活化后的混合料陈化8~12小时后，再轮碾30~40分钟，将混合料放入造粒机中造粒，将所得物料送入回转窑中干燥，然后焙烧，冷却，筛分后获得陶粒。本发明制备的陶粒具有轻质，高强，导热系数低，磁性等特点。

技术领域

本发明涉及陶粒制备领域，具体涉及一种高吸附性能磁性陶粒的制备方法。

背景技术

城市污水处理厂污泥是由有机物、无机颗粒、胶体、重金属及持久性有机物和微生物等组成，若不加以处理利用会对环境造成污染。当前对于污泥资源化处理的技术主要包括填埋、焚烧发电、制备活性炭、沼气化利用等，也有研究者利用污泥制备陶粒。陶粒是通过高温焙烧，经膨化而成，是一种凝结土轻骨料，由于其内部是呈蜂窝状结构，因而具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点。

污泥脱水成本高，脱水后污泥在原料混合过程分散性差等缺点，导致污泥无法有效进行资源化利用。铁矿石选矿过程产生大量的铁尾矿，目前大部分堆存在尾矿库，存在一定的安全隐患以及对生态环境的破坏。此外，目前建筑施工过程产生大量渣土，主要以回填为主，未能有效进行资源化利用。

目前，利用污泥、铁尾矿、建筑渣土、锯末制备磁性陶粒还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术存在的不足，提供一种高吸附性能磁性陶粒的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高吸附性能磁性陶粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）复合活化剂配制：将FeCl₃和K₂CO₃配制成质量分数为30%~60%的复合溶液；

（2）原材料预处理：将40~50重量份污泥、5~10重量份铁尾矿、25~40重量份建筑渣土、1~3重量份锯末混合，搅拌均匀得到混合料，将混合料在复合溶液中浸渍活化8~12小时；

（3）磁性陶粒的制备：将浸渍活化后的混合料陈化8~12小时后，再轮碾30~40 min，接着将混合料放入造粒机中造粒，将所得物料送入回转窑中干燥，然后焙烧，冷却，筛分后获得陶粒。

步骤（1）中，所述FeCl₃和K₂CO₃的质量比为1:1。

步骤（1）中，所述建筑渣土的粒径小于100目，锯末的粒径小于100目。

步骤（2）中，所述混合料与复合溶液的质量比为1:1.5~3。

步骤（3）中，所述干燥温度为200-300℃，干燥时间为10-20 min。

步骤（3）中，所述焙烧温度为950-1050℃，焙烧时间为15-45 min。

步骤（3）中，造粒得到的物料粒径为9-11mm，最后制备得到的陶粒粒径为5-20mm。

本发明采用城市污水处理厂污泥、铁尾矿、建筑渣土和锯末作为原料，烧结制备磁性陶粒，是制备的产品可以作为一种保温建材的轻质骨料，或水处理、大气处理、土壤修复等的污染物吸附材料。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明利用污泥、铁尾矿和建筑渣土为原料制备磁性陶粒，不仅减少了这些固体废弃物对环境产生的影响，而且能够实现三种固体废弃物的高值化利用，例如陶粒可作为绿色建材，用于水、气、土壤等环境治理。