]本发明中，所选用的生物质原料为作物秸杆、稻壳、木肩或其他可燃烧的有机废弃物。
[0030]实施例2-6:多孔生物陶粒的制备
[0031]实施例2:
[0032]本实施例制备的多孔生物陶粒的原料质量百分比构成为:
[0033]气化热处理后的垃圾焚烧飞灰25 %，生物质热解-气化残渣15 %、电气石15 %、粉煤灰30%和高岭土 15%。
[0034]本实施例中多孔生物陶粒按以下制备方法得到的:
[0035]按上述质量配比的气化热处理后的垃圾焚烧飞灰、生物质热解-气化残渣、电气石、粉煤灰、和高岭土进行混合，破碎后过40?100目筛后得到混合料，向混合料中加水，加水量为混合料质量的30%，然后将混合料充分搅拌、混合均匀，用造粒机造粒为2?15_的球形颗粒粒料，将球形粒料在105°C条件下恒温干燥3h至含水量小于10%得到多孔生物陶粒坯体；将所得坯体置于高温炉中，按10?30°C /min的升温速率升温至300°C，预热15min ;按5?15°C /min的升温速率升温至850°C，焙烧30min ;在5h内匀速降温至150°C后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。
[0036]实施例3:
[0037]本实施例制备的多孔生物陶粒的原料质量百分比构成为:
[0038]气化热处理后的垃圾焚烧飞灰30 %，生物质热解-气化残渣12 %、电气石13 %、粉煤灰25%和膨润土 20%。
[0039]本实施例中多孔生物陶粒按以下制备方法得到的:
[0040]按上述质量配比的气化热处理后的垃圾焚烧飞灰、生物质热解-气化残渣、电气石、粉煤灰和膨润土进行混合，破碎后过40?100目筛后得到混合料，向混合料中加水，加水量为混合料质量的35%，然后将混合料充分搅拌、混合均匀，用造粒机造粒为2?15_的球形颗粒粒料，将球形粒料在105°C条件下恒温干燥3h至含水量小于10%得到多孔生物陶粒坯体；将所得坯体置于高温炉中，按10?30°C /min的升温速率升温至350°C，预热20min ;按5?15°C /min的升温速率升温至900°C，焙烧45min ;在4h内匀速降温至150°C后缓慢降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。
[0041]实施例4:
[0042]本实施例制备的多孔生物陶粒的原料质量百分比构成为:
[0043]气化热处理后的垃圾焚烧飞灰35 %，生物质热解-气化残渣10 %、电气石10 %、粉煤灰20%和膨润土 25%。
[0044]本实施例中多孔生物陶粒按以下制备方法得到的:
[0045]按上述质量配比的气化热处理后的垃圾焚烧飞灰、生物质热解-气化残渣、电气石、粉煤灰和凹凸棒土进行混合，破碎后过40?100目筛后得到混合料，向混合料中加水，加水量为混合料质量的40 %，然后将混合料充分搅拌、混合均匀，用造粒机造粒为2?15_的球形颗粒粒料，将球形粒料在105°C条件下恒温干燥3h至含水量小于10%得到多孔生物陶粒坯体；将所得坯体置于高温炉中，按10?30°C /min的升温速率升温至400°C，预热25min ;按5?15°C/min的升温速率升温至950°C，焙烧60min ;在3.5h内匀速降温至150°C后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。
[0046]实施例5:
[0047]本实施例制备的多孔生物陶粒的原料质量百分比构成为:
[0048]气化热处理后的垃圾焚烧飞灰40 %，生物质热解-气化残渣7 %、电气石8 %、粉煤灰15%和膨润土 30%。
[0049]本实施例中多孔生物陶粒按以下制备方法得到的:
[0050]按上述质量配比的气化热处理后的垃圾焚烧飞灰、生物质热解-气化残渣、电气石、粉煤灰和凹凸棒土进行混合，破碎后过40?100目筛后得到混合料，向混合料中加水，加水量为混合料质量的45 %，然后将混合料充分搅拌、混合均匀，用造粒机造粒为2?15_的球形颗粒粒料，将球形粒料在105°C条件下恒温干燥3h至含水量小于10%得到多孔生物陶粒坯体；将所得坯体置于高温炉中，按10?30°C /min的升温速率升温至450°C，预热30min ;按5?15°C /min的升温速率升温至1000°C，焙烧75min ;在3.5h内匀速降温至150°C后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。
[0051]实施例6:
[0052]本实施例制备的多孔生物陶粒的原料质量百分比构成为:
[0053]气化热处理后的垃圾焚烧飞灰45 %，生物质热解-气化残渣5 %、电气石5 %、粉煤灰10%和膨润土 35%。
[0054]本实施例中多孔生物陶粒按以下制备方法得到的:
[0055]按上述质量配比的气化热处理后的垃圾焚烧飞灰、生物质热解-气化残渣、电气石、粉煤灰和凹凸棒土进行混合，破碎后过40?100目筛后得到混合料，向混合料中加水，加水量为混合料质量的50 %，然后将混合料充分搅拌、混合均匀，用造粒机造粒为2?15_的球形颗粒粒料，将球形粒料在105°C条件下恒温干燥3h至含水量小于10%得到多孔生物陶粒坯体；将所得坯体置于高温炉中，按10?30°C /min的升温速率升温至500°C，预热35min ;按5?15°C /min的升温速率升温至1050°C，焙烧90min ;在3h内匀速降温至150°C后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。
【主权项】
1.一种由垃圾焚烧飞灰和生物质热解气化残渣制备的多孔生物陶粒，其特征在于:所述的磁性生物陶粒是由质量百分比为25?45%的经过含氯气化剂热处理后的垃圾焚烧飞灰、5?15%的生物质热解气化残渣、10?30%的粉煤灰、5?15%的电气石和15?35%的粘土制备而成；制备方法为:将生活垃圾焚烧飞灰在含氯气化剂存在的条件下经过高温800?1000°C处理后得到的残余灰渣、生物质经过低温热解-高温水蒸汽气化后得到热解残渣，与粉煤灰、粘土、成孔剂混合，经过造粒、干燥及850?1050°C的高温焙烧得到多孔生物陶粒。2.如权利要求1所述的由垃圾焚烧飞灰和生物质热解气化残渣制备的多孔生物陶粒，其特征在于，所述含氯气化剂为氯化钾、氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化铝、氯化铁中的一种或两种以上的混合。3.如权利要求1所述多孔生物陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)垃圾焚烧飞灰的气化处理:把垃圾焚烧飞灰与含氯气化剂混合，在800?1000°C下焙烧0.5?3h，所述含氯气化剂质量分数为2?20wt% ;焙烧产生的二次飞灰通过布袋除尘器收集以回收利用，焙烧后的残余飞灰收集作为后续步骤的原材料之一； (2)生物质热解气化:将生物质原料置于两段式热解气化反应炉中，先在反应炉内的上段热解炉膛中，在常压、绝氧或缺氧的条件下控制热解炉膛反应温度在300?600°C进行低温热解5?30s ;然后热解后的焦炭下行至反应炉的气化炉膛，在底部进来的水蒸汽或水蒸汽/空气的混合气体的作用下，在700?900°C条件下进行高温水蒸汽气化2?10s，得到生物质热解气化残渣； (3)原材料的预处理:将原材料干燥后，进行破碎，并过40?100目筛； (4)按下列重量份配比将原材料进行混合并搅拌均匀:气化剂热处理后的垃圾焚烧飞灰25?45%、生物质热解气化残渣5?15%、电气石5?15%、粉煤灰10?30%、粘土15 ?35% ； (5)造粒:将水加入到步骤(4)混合均匀的原材料中，水的加入量为原材料总重量的30?50%，搅拌、造粒成粒径为2?15mm的颗粒； (6)干燥:将步骤(5)获得的颗粒放入干燥箱中干燥至含水量小于10%; (7)焙烧:将经过步骤(6)干燥的颗粒，按10?30°C/min的升温速率升温至300?500°C的预热温度后，预热15?35min ;按5?15°C /min的升温速率升温至850?1050°C的焙烧温度后，焙烧30?90min ;在3?5h内匀速降温至150°C，后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含氯气化剂为氯化钾、氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化铝、氯化铁中的一种或两种以上的混合。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生物质原料为可燃烧的有机废弃物。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可燃烧的有机废弃物选自作物秸杆、稻壳或木肩。7.如权利要求3-6所述的方法，其特征在于，所述粘土为高岭土、膨润土或凹凸棒粘土。
【专利摘要】本发明公开了一种利用垃圾焚烧飞灰和生物质热解-气化残渣为原料制备多孔生物陶粒的方法。制备方法包括生活垃圾焚烧飞灰在气化剂存在的条件下经过高温处理后得到残余灰渣，生物质经过低温热解-高温水蒸汽气化后得到热解残渣，然后与粉煤灰、粘土、成孔剂等经过原物料的混合、造粒、干燥及高温焙烧得到多孔生物陶粒产品。本发明制备方法工艺简单，操作方便，既能实现飞灰和生物质热解气化残渣的无害化处理，又利用了垃圾焚烧飞灰和生物质热解残渣制备了多孔生物陶粒产品，减少了陶粒工业对天然原料的需求量，具有较高的环保和经济价值。
【IPC分类】C04B38/00
【公开号】CN105712733
【申请号】CN201410715318
【发明人】孔丝纺, 曾辉
【申请人】北京大学深圳研究生院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月1日