一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒及其制备方法与流程

文档序号:28806945发布日期:2022-02-09 02:43阅读:33来源:国知局

1.本发明属于污水处理领域,具体涉及一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒及其制备方法以及其应用范围。


背景技术:

2.矿渣的全称是“粒化高炉矿渣”。它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要加入适当数量的石灰石和白云石作为助熔剂。它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁、和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分相熔化,生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物,浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是粒化高炉矿渣,简称矿渣。每生产一吨生铁,要排出0.3~1吨矿渣。
3.随着工业的快速发展,污水排放量越来越多;随着污水的排放,导致众多有害元素或者微生物进入生物链,使得对动植物以及人类带来严重的危害,因此,对于污水进行净化处理至一定标准后,再排放,是当前环保部门严格要求的。陶粒为污水处理过程中,较为廉价的原料产品,被广泛应用于污水处理领域,实现污水的净化处理。但是,现有技术中,陶粒一般采用烧结法和免烧法制备,而烧结法制备陶粒已成为当前最成熟的工艺,可是其制备陶粒的工艺较为复杂,成本高;而免烧法虽然避免了高温烧结处理,其对于原料要求比较高,不容易形成高强度、低密度的轻质陶粒。
4.因此,将矿渣磨粉后用于制备成吸附过滤污水的陶颗粒,不仅可以解决矿渣的综合利用问题,同时也能为污水处理提供新的材料,既环保又经济。


技术实现要素:

5.为解决矿渣的综合利用问题,提出一种既环保又经济的方式,本发明的目的在于提供一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒及其制备方法。
6.为实现上述目的,本发明采用如下方案。
7.一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣50-200份,活性炭20-100份,滑石粉2-10份,黏土10-50份,硫化亚铁10-50份,三氧化二铝2-10份,水1-100份。
8.进一步限制所述的一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣80-150份,活性炭50-80份,滑石粉5-8份,黏土20-30份,硫化亚铁20-30份,三氧化二铝5-8份,水50-100份。
9.进一步限制所述的一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣100份,活性炭60份,滑石粉8份,黏土30份,硫化亚铁25份,三氧化二铝8份,水60份。
10.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒堆积密度为380~425kg/m3,筒压强度为13.2~15.8mpa,每小时吸水率为10-25%。
11.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的制备方法,包括以下步骤:
12.a.混合制粒:将矿渣、黏土烘干粉碎过筛,按各组分重量份数比例将矿渣,活性炭,滑石粉,黏土,硫化亚铁,三氧化二铝混合后,加水拌匀,送入造粒机造粒成型;
13.b.梯度升温烧制:将步骤a制成的颗粒先加热至90-100℃,然后在30-50分钟内升温至200-240℃,恒温保持30-60分钟,然后在20-30min升温至500-1000℃,恒温保持30-60分钟,然后在20-30min降温至100-200℃,恒温保持30-60分钟,然后在20-30min降温至常温,即完成烧制过程,得到污水吸附过滤颗粒。
14.其中所述的矿渣、黏土烘干粉碎过筛,所采用的筛子孔径为100-200目。
15.其中所述的污水吸附过滤颗粒粒径为10-20mm。
16.其中所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的应用,该污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能。
17.其中所述的污水吸附过滤颗粒具有脱色的功能。
18.本发明有益效果
19.(1)本发明可以有效的解决矿渣的综合利用问题,将矿渣应用到污水处理领域,既环保又经济,可广泛推广应用;
20.(2)本发明制备的污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能;同时具有脱色的功能。
21.(3)本发明采用硫化亚铁、三氧化二铝进行处理,使得颗粒的结构稳定,并且在烧制过程中,促进孔隙的形成,提高颗粒的孔隙率,增强吸附能力和交换能力,实现对水质的改善功能,提高颗粒的抗压强度,降低堆密度。
具体实施方式
22.为了便于更清晰的说明本发明,让本领域技术人员的更好的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
23.实施例1
24.一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣100份,活性炭60份,滑石粉8份,黏土30份,硫化亚铁25份,三氧化二铝8份,水60份。
25.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒堆积密度为425kg/m3,筒压强度为13.2mpa,每小时吸水率为25%。
26.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的制备方法,包括以下步骤:
27.a.混合制粒:将矿渣、黏土烘干粉碎过筛,按各组分重量份数比例将矿渣,活性炭,滑石粉,黏土,硫化亚铁,三氧化二铝混合后,加水拌匀,送入造粒机造粒成型;
28.b.梯度升温烧制:将步骤a制成的颗粒先加热至90℃,然后在50分钟内升温至200℃,恒温保持60分钟,然后在20min升温至1000℃,恒温保持30分钟,然后在30min降温至100℃,恒温保持60分钟,然后在20min降温至常温,即完成烧制过程,得到污水吸附过滤颗粒。
29.其中所述的矿渣、黏土烘干粉碎过筛,所采用的筛子孔径为200目。
30.其中所述的污水吸附过滤颗粒粒径为10mm。
31.其中所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的应用,该污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能。
32.其中所述的污水吸附过滤颗粒具有脱色的功能。
33.实施例2
34.一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣200份,活性炭20份,滑石粉10份,黏土10份,硫化亚铁50份,三氧化二铝2份,水100份。
35.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒堆积密度为380kg/m3,筒压强度为15.8mpa,每小时吸水率为10%。
36.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的制备方法,包括以下步骤:
37.a.混合制粒:将矿渣、黏土烘干粉碎过筛,按各组分重量份数比例将矿渣,活性炭,滑石粉,黏土,硫化亚铁,三氧化二铝混合后,加水拌匀,送入造粒机造粒成型;
38.b.梯度升温烧制:将步骤a制成的颗粒先加热至100℃,然后在30分钟内升温至200-240℃,恒温保持60分钟,然后在20min升温至1000℃,恒温保持30分钟,然后在30min降温至100℃,恒温保持30分钟,然后在30min降温至常温,即完成烧制过程,得到污水吸附过滤颗粒。
39.其中所述的矿渣、黏土烘干粉碎过筛,所采用的筛子孔径为100目。
40.其中所述的污水吸附过滤颗粒粒径为20mm。
41.其中所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的应用,该污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能。
42.其中所述的污水吸附过滤颗粒具有脱色的功能。
43.实施例3
44.一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣90份,活性炭60份,滑石粉6份,黏土25份,硫化亚铁25份,三氧化二铝6份,水60份。
45.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒堆积密度为405kg/m3,筒压强度为14.8mpa,每小时吸水率为20%。
46.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的制备方法,包括以下步骤:
47.a.混合制粒:将矿渣、黏土烘干粉碎过筛,按各组分重量份数比例将矿渣,活性炭,滑石粉,黏土,硫化亚铁,三氧化二铝混合后,加水拌匀,送入造粒机造粒成型;
48.b.梯度升温烧制:将步骤a制成的颗粒先加热至95℃,然后在40分钟内升温至220℃,恒温保持40分钟,然后在25min升温至800℃,恒温保持45分钟,然后在25min降温至180℃,恒温保持45分钟,然后在25min降温至常温,即完成烧制过程,得到污水吸附过滤颗粒。
49.其中所述的矿渣、黏土烘干粉碎过筛,所采用的筛子孔径为150目。
50.其中所述的污水吸附过滤颗粒粒径为15mm。
51.其中所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的应用,该污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能。
52.其中所述的污水吸附过滤颗粒具有脱色的功能。
53.实施例4
54.一种矿渣制备的污水吸附过滤颗粒,各成分按重量份数计为:矿渣180份,活性炭90份,滑石粉8份,黏土40份,硫化亚铁40份,三氧化二铝9份,水40份。
55.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒堆积密度为415kg/m3,筒压强度为13.8mpa,每小时吸水率为12%。
56.所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的制备方法,包括以下步骤:
57.a.混合制粒:将矿渣、黏土烘干粉碎过筛,按各组分重量份数比例将矿渣,活性炭,滑石粉,黏土,硫化亚铁,三氧化二铝混合后,加水拌匀,送入造粒机造粒成型;
58.b.梯度升温烧制:将步骤a制成的颗粒先加热至98℃,然后在45分钟内升温至210℃,恒温保持50分钟,然后在20min升温至500℃,恒温保持50分钟,然后在20min降温至100℃,恒温保持50分钟,然后在25min降温至常温,即完成烧制过程,得到污水吸附过滤颗粒。
59.其中所述的矿渣、黏土烘干粉碎过筛,所采用的筛子孔径为110目。
60.其中所述的污水吸附过滤颗粒粒径为10mm。
61.其中所述的矿渣制备的污水吸附过滤颗粒的应用,该污水吸附过滤颗粒具有吸附污水中粒径大于10微米的悬浮物的功能。
62.其中所述的污水吸附过滤颗粒具有脱色的功能。
63.以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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