本發(fā)明涉及過濾型活性碳煤矸石礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)。

背景技術(shù)：

由于厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，我國的氣候出現(xiàn)極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區(qū)，一年中降雨量也極不均等，缺水已經(jīng)制約經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活，合理利用現(xiàn)有的降水，將小區(qū)路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節(jié)的用水，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱，改善小氣候。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

煤矸石是常見的礦渣，煤矸石制備開孔空心微珠，是礦渣廢物的充分利用，煤矸石主要成分為二氧化硅和氧化鋁，具有高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化的性能，活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用，利用開孔的煤矸石空心微珠作為基料，以硅酸鈉作為粘結(jié)劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機械強度和粘結(jié)作用，聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，采用膨脹漿液，降低漿液的密度，制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管將多孔集水海綿磚連接在一起，雨水匯集到集水池中。

其技術(shù)方案為：過濾型活性碳煤矸石礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、多孔集水海綿磚的配料：水泥10～20wt%粒徑150～400μm煤矸石開孔空心微珠45～65wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，以上各組分的重量百分比之和為100%；

第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為150～400μm煤矸石開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將煤矸石開孔空心微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在煤矸石開孔空心微珠的外表面，煤矸石開孔空心微珠隨調(diào)速皮帶秤進入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器中，使每個煤矸石開孔空心微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉，硅酸鈉是無機粘合劑，是親水型的，粘結(jié)力強、強度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結(jié)性，混合料為水泥10～20wt%粒徑150～400μm煤矸石開孔空心微珠45～65wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，再將混合料以0.5～0.7的水灰比調(diào)漿，灰為混合料，最后加入混合料總重量為0.2～1.0%的鋁粉膏，水化反應(yīng)生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變；

第三步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.2～2.0:1體積比壓制，比例1.2～2.0為壓制前的體積，比例1為壓制后的體積，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚，多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽內(nèi)，集水管嵌入燕尾槽內(nèi)，集水管嵌入燕尾槽內(nèi)的一部分圓弧面為開口狀，另一部分圓弧面為封閉狀，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚的匯集，進入燕尾槽內(nèi)，受重力的作用再流入集水管，集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起，集水管匯集的雨水進入集水池中。

煤矸石開孔空心微珠的制備：先將煤矸石加工成粒徑200～400μm球形實心微珠，經(jīng)提升機進入360～500℃預(yù)熱爐中預(yù)熱，脫去分子間的自由水，保留分子內(nèi)的內(nèi)水，預(yù)熱后的物料再由提升機進入布料分配器經(jīng)均勻布料分配，預(yù)熱后的煤矸石進入抽吸式開孔膨化爐內(nèi)，經(jīng)過850～1100℃膨脹、1200～1500℃高溫?zé)Y(jié)、氣流從抽吸式開孔膨化爐的底部進入爐內(nèi)，在引風(fēng)機的抽吸力的作用下，抽吸式開孔膨脹燒結(jié)后的微珠從膨化爐的底部運動到頂部，經(jīng)送料管到產(chǎn)品料倉，快速冷卻，形成壁厚50～100μm，粒徑150～400μm的煤矸石開孔空心抗壓微珠，煤矸石為常見的礦渣，煤矸石制備開孔空心微珠，是礦渣廢物的充分利用，煤矸石主要成分為二氧化硅和氧化鋁，具有高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化的性能。

活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用。

粉煤灰是強吸水劑，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，有較高的活性。

多孔集水海綿磚將蓄積的雨水一部分通過集水管匯集到集水池中，另一部分滲入到土壤中，增加土壤水分含量，在夏天高溫季節(jié)，多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導(dǎo)到土壤中，降低海綿磚地表面的溫度，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點。

1、制備海綿磚所用的材料無機環(huán)保材料，對環(huán)境不會造成危害，海綿磚可回收能多次使用。

2、制備海綿磚粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，能吸收海綿磚表面的水分進入內(nèi)部，達到一定數(shù)量時，受重力的作用下落進入集水管內(nèi)。

3、在混合料中加入鋁粉膏，形成多孔膨脹的漿液，降低了漿液的密度。

4、煤矸石為常見的礦渣，煤矸石制備開孔空心微珠，是礦渣廢物的充分利用，煤矸石主要成分為二氧化硅和氧化鋁，具有高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化的性能。

5、活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明實施例的海面磚的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的海面磚的底視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 是本發(fā)明實施例的單塊海綿磚由集水管連接在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中圖中1、海綿磚 2、燕尾槽 3、集水管。

具體實施方式

實施例1。

在如圖1～3所示的實施例中，過濾型活性碳煤矸石礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、煤矸石開孔空心微珠的制備：先將煤矸石加工成粒徑200μm實心微珠，經(jīng)提升機進入420℃預(yù)熱爐中預(yù)熱，脫去分子間的自由水，保留分子內(nèi)的內(nèi)水，預(yù)熱后的物料再由提升機進入布料分配器經(jīng)均勻布料分配，預(yù)熱后的煤矸石進入抽吸式開孔膨化爐內(nèi)，經(jīng)過850℃膨脹、1200℃高溫?zé)Y(jié)、氣流從抽吸式開孔膨化爐的底部進入爐內(nèi)，在引風(fēng)機的抽吸力的作用下，抽吸式開孔膨脹燒結(jié)后的微珠從膨化爐的底部運動到頂部，經(jīng)送料管到產(chǎn)品料倉，快速冷卻，形成壁厚60μm，粒徑300μm的煤矸石開孔空心微珠。

第二步、多孔集水海綿磚的配料：取水泥15wt%、粒徑300μm煤矸石開孔空心微珠50wt%、模數(shù)3.4的硅酸鈉 13wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維2.0wt%和粒徑150μm活性碳15wt%。

第三步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為300μm煤矸石開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將煤矸石開孔空心微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.4的硅酸鈉 均勻噴灑在煤矸石開孔空心微珠的外表面，隨調(diào)速皮帶秤進入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器，將混合料以0.55的水灰比調(diào)漿，再加入混合料總重量為0.7%的鋁粉膏，水化反應(yīng)生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用，采用改性的活性碳，增強活性碳的性能。

第四步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.6:1的體積比壓制，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚1，多孔集水海綿磚1的一個面呈燕尾槽2狀，多孔集水海綿磚1吸收的水分進入燕尾槽2內(nèi)，在燕尾槽2內(nèi)安裝著集水管3，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚1的匯集，進入燕尾槽2內(nèi)，受重力的作用再流入集水管3，集水管3將單個多孔集水海綿磚1連接在一起，集水管3匯集的雨水進入集水池中，經(jīng)過沉淀、過濾，再次使用。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明型技術(shù)方案的保護范圍。