專利名稱：一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以粉煤灰、脫硫石膏為主要原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料。
背景技術(shù)：
利用粉煤灰制作陶粒材料已有幾十年的歷史，最早主要用于建筑領(lǐng)域，作為建材輕骨料等。后來根據(jù)它的孔隙率較高、比表面積較大和質(zhì)輕等優(yōu)勢(shì)，逐步應(yīng)用到水處理領(lǐng)域。以往研制的粉煤灰水處理陶粒材料，粉煤灰的比例一般為50%左右，最大也不超過70%。粉煤灰的含量越高，孔隙度越高，材料比重越小，水處理效果越好；但高比例粉煤灰含量的水處理陶粒材料制作難度較大。因?yàn)榉勖夯冶壤哟蠛螅牧先菀姿缮?，?qiáng)度也會(huì)降低。為了獲得高比例的粉煤灰陶粒材料，研究組成員在配比及制備過程的參數(shù)條件控制等方面進(jìn)行了長(zhǎng)期的摸索，最終獲得成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了獲得一種粉煤灰比例和孔隙率較高、比表面積較大、強(qiáng)度滿足水處理要求的陶粒材料，為粉煤灰水處理陶粒的開發(fā)提供技術(shù)依據(jù)，也可為粉煤灰、城市污水處理廠脫水污泥、燃煤電廠脫硫石膏等的綜合利用開辟更有效、更有價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案
一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料，按質(zhì)量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如
下:
粉煤灰85%
脫水污泥10.5%
粘土0.5%
脫硫石膏4%。所述的粉煤灰粒徑為1-200 μ m ；
所述的脫水污泥為城市污水廠脫水污泥，含水率為70-78% ；
所述的粘土為粉碎烘干過80目篩的粘土 ；
所述的脫硫石膏為燃煤電廠的脫硫石膏，粒徑為200-300目。上述的一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料的制備方法，包括如下步驟:
(I)、將粉煤灰、脫水污泥、粘土及脫硫石膏混合攪拌均勻，加水?dāng)嚢枵{(diào)和成塑狀泥團(tuán)；
(2 )、將步驟(I)所得的塑狀泥團(tuán)造粒成直徑8_左右的濕顆粒球；
(3)、將步驟(2)所得的濕顆粒球控制溫度為100°C下干燥lh，再控制溫度為1000°C焙燒20min，自然冷卻至室溫后取出即得到用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料，由于粉煤灰含量高達(dá)85%，因此孔隙率較高，可達(dá)55.86%，比表面積也較大，可達(dá)3.2m2/g。進(jìn)一步，其堆積密度0.49g/cm3，表觀密度0.llg/cm3，破損率與磨損率之和為1.14，鹽酸可溶率為1.98。各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到建設(shè)部《水處理用人工陶粒濾料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》CJ / T 299— 2008中的各項(xiàng)規(guī)定。進(jìn)一步，本發(fā)明的一種用于水處理的粉煤灰陶粒材料，由于以固體廢物粉煤灰、城市污水處理廠脫水污泥、燃煤電廠脫硫石膏等為主要原料制備而成，從而實(shí)現(xiàn)以廢治廢的目的。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例中所用的造粒機(jī)為湖南中誠公司DZ-20C型造粒機(jī)；
馬弗爐為上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司SXL-1208型馬弗爐。實(shí)施例1
一種用于水處理的高比例粉煤 灰陶粒材料，其原料組成及含量如下:
粉煤灰85g(85%)
脫水污泥10.5g(10.5%)
粘土0.5g(0.5%)
脫硫石膏4g(4%)；
所述的粉煤灰采用上海外高橋某電廠粉煤灰，其粒徑為1_200μπι ;
所述的脫水污泥采用上海曲陽水質(zhì)凈化廠脫水污泥，其含水率為75% ；
所述的粘土為粉碎烘干過80目篩的粘土 ；
所述的脫硫石膏采用上海外高橋電廠的脫硫石膏，粒徑200-300目。上述的一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)、將85g粉煤灰、10.5g脫水污泥、0.5g粘土及4g脫硫石膏倒入容器中混合攪拌均勻，加入適量水進(jìn)行調(diào)和成塑狀泥團(tuán)；
(2)、將步驟(I)所得的塑狀泥團(tuán)造粒成濕顆粒球，球粒徑控制在8_左右；
(3)、將步驟(2)所得的濕顆粒球放入干燥箱中，控制溫度為100°C下干燥lh，再放入1000 °C的馬弗爐中焙燒20min，自然冷卻至室溫后取出即得到用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料。上述所得的水處理的高比例粉煤灰陶粒材料的性能指標(biāo)按照中華人民共和國建設(shè)部的《水處理用人工陶粒濾料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》CJ / T 299— 2008中給出的檢測(cè)步驟進(jìn)行檢測(cè)，所得的結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)中要求的各對(duì)應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)見下表:
權(quán)利要求
1.一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料，其特征在于按質(zhì)量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 粉煤灰85% 脫水污泥10.5% 粘土0.5% 脫硫石骨4% ； 所述的粉煤灰粒徑為1-200 μ m ； 所述的脫水污泥為城市污水廠脫水污泥，含水率為70-78% ； 所述的粘土為粉碎烘干過80目篩的粘土 ； 所述的脫硫石膏為燃煤電廠的脫硫石膏，粒徑為200-300目； 上述的一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料通過包括如下步驟的方法制備: (1)將粉煤灰、脫水污泥、粘土及脫硫石膏混合攪拌均勻，加水?dāng)嚢枵{(diào)和成塑狀泥團(tuán)； (2)將步驟(I)所得的塑狀泥團(tuán)造粒成直徑8_左右的濕顆粒球； (3)將步驟(2)所得的濕顆粒球控制溫度為100°C下干燥lh，再控制溫度為1000°C焙燒20min，自然冷卻至室溫 后取出即得到用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料。所述的用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料由85%粉煤灰、10.5%脫水污泥、0.5%粘土和4%脫硫石膏組成，孔隙率達(dá)55.86%，比表面積為3.16m2/g。所述的用于水處理的高比例粉煤灰陶粒材料的堆積密度0.49g/cm3，表觀密度0.11g/cm3，破損率與磨損率之和為1.14，鹽酸可溶率為1.98，即各指標(biāo)均能達(dá)到建設(shè)部《水處理用人工陶粒濾料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》CJ／T299—2008中的各項(xiàng)規(guī)定的要求。特別是破損率與磨損率之和及鹽酸可溶率兩項(xiàng)均達(dá)標(biāo)，說明此種高比例粉煤灰陶粒材料在強(qiáng)度方面的性能是穩(wěn)定的。將其用于水處理，可實(shí)現(xiàn)以廢制廢。
文檔編號(hào)C04B33/132GK103193458SQ201310119108
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者周笑綠, 吳南江, 王道京, 朱蕊潔, 張琛, 李倩煒, 張藝冉 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院