專利名稱：一種多孔水渣濾料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物濾池濾料，尤其是一種多孔水渣濾料及其制作方法。
背景技術(shù)：
水渣是鋼鐵企業(yè)冶煉生鐵時(shí)，由鐵礦石中的非鐵成份和焦炭、噴吹煤中的灰份等 熔化后，從髙爐中排出后經(jīng)水淬快冷固化形成。水渣是冶金行業(yè)中產(chǎn)生數(shù)量最多的一
種廢渣，數(shù)量約為鋼產(chǎn)量的15%~20%。廢渣的堆放侵占了大量的土地，嚴(yán)重污染了 地下水、地表水，影響環(huán)境，危害人民健康。這些工業(yè)廢棄物的處理利用是一個(gè)必須 盡快解決的問題。目前我國水渣的有近67%得到了較好利用，但每年還有數(shù)百萬噸因 不能被利用而閑置占地、污染環(huán)境。因此，開辟一條新的水渣資源化利用途徑顯得尤 為重要。
對鋼鐵廠高爐水渣的主要化學(xué)成分、熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明水渣中的主 要化學(xué)成分與粘土類原料比較接近，這為以水渣為主要原料制備濾料提供了有力的依 據(jù)。
目前，用于水處理的生物濾池濾料主要是陶粒濾料，陶粒濾料應(yīng)用于曝氣生物濾 池中有水流阻力大、孔隙率小，容易堵塞、強(qiáng)度差、易破碎、不耐水沖刷等缺陷，水 處理效果差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多孔水渣濾料及其制備方法。 一種多孔水渣濾料，按照重量百分比計(jì)，包括水渣25-85%、粘土 10-50%、成孔 劑5-25%。
所述成孔劑可以是煤矸石、淀粉、鋸末屑或碳酸鈣(CaC03)中的一種。 上述多孔水渣濾料的制備方法，包括如下歩驟
(1) 取適量水渣放入烘箱中105X:干燥24h，球磨過100目篩，取出備用；同樣， 取適量粘土放入烘箱105"烘干24h，球磨過100目篩；
(2) 將過篩后的水渣和粘土再次放入烘箱105'C下干燥24h，備用；
(3) 經(jīng)球磨后的水渣、粘土和適量成孔劑充分?jǐn)嚢杈鶆?，撒水成型得生料球?br> (4) 將生料球放入烘箱105X:進(jìn)行干燥處理；
(5) 將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至400-700'C后，保溫 10-40min進(jìn)行預(yù)熱處理；
(6) 將預(yù)熱好的生料球快速移入已升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在 1000-1300X:下焙燒10-40min后取出，冷卻至室溫即得到所需成品；
按照重量百分比計(jì)，水渣25-85%、粘土 10-50%、成孔劑5-25%。 所述成孔劑可以是煤矸石、淀粉、鋸末屑或碳酸鈣(CaC03)中的一種。 通過上述制備方法制備的多孔水渣濾料，取固體廢棄物水渣為原料，生產(chǎn)成本低。 水渣中含有多種堿性氧化物CaO、 Al203等，制作成濾料后在與廢水接觸后能溶出部分堿性物，同時(shí)成孔劑氣化使顆粒表面形成多孔狀態(tài)，因而對廢水中的污染物質(zhì)具有 較好的吸附、去除作用。而且，冶煉生鐵過程中產(chǎn)生的廢棄物水渣，其堆放不僅需要 資金和大面積堆場，而且污染環(huán)境。利用水渣制作曝氣生物濾池填料，可以變廢為寶， 減少環(huán)境的污染、土地的占用等問題，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益的共 贏。制備的水渣濾料多孔，且孔徑大，克服了現(xiàn)有的陶粒濾料孔隙率小以及不利于微 生物附著生長的缺點(diǎn)，是一種新型高效的生物濾池濾料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
取25 kg的水渣放入烘箱中105"干燥24h，球磨過100目篩，取出備用；取50 kg的粘土放入烘箱105"烘干24h，球磨過100目篩。將過篩好的水渣和粘土再次放 入烘箱105匸下干燥24h,備用。經(jīng)球磨后的水渣、粘土和25 kg的煤矸石充分?jǐn)嚢?均勻，撒水成型得生料球；將生料球放入烘箱105X:下進(jìn)行干燥處理；將干燥好的生 料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至400'C，保溫10min。將預(yù)熱好的生料球快速 移入已升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在IOOO'C下焙燒40min后取出，冷卻至室溫 即得到所需成品。
實(shí)施例二
取40 kg的水渣放入烘箱中105"干燥24h，球磨過100目篩，取出備用；取40 kg的粘土放入烘箱105C烘干24h,球磨過100目篩。將過篩好的水渣和粘土再次放 入烘箱105X:下干燥24h，備用。經(jīng)球磨后的水渣、粘土和20 kg的淀粉充分?jǐn)嚢杈?勻，撒水成型得生料球；將生料球放入烘箱105匸下進(jìn)行干燥處理將干燥好了的生 料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至500匸后，保溫20min。將預(yù)熱好的生料球快 速移入巳升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在IIOO'C下焙燒30min后取出，冷卻至室 溫即得到所需成品。
實(shí)施例三
取60 kg的水渣放入烘箱中105C干燥24h，球磨過100目篩，取出備用；取30 kg的粘土放入烘箱105匸烘干24h，球磨過100目篩。將過篩好的水渣和粘土再次放 入烘箱105X:下干燥24h，備用。經(jīng)球磨后的水渣、粘土和10紹的鋸末屑充分?jǐn)嚢?均勻，撒水成型得生料球；將生料球放入烘箱105C下進(jìn)行干燥處理；將干燥好了的 生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至60(TC后，保溫30min。將預(yù)熱好的生料球 快速移入已升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在12001C下焙燒20min后取出，冷卻至 室溫即得到所需成品。
實(shí)施例四
取80 kg的水渣放入烘箱中105"C干燥24h，球磨過100目篩，取出備用取15 kg的粘土放入烘箱1051C烘干24h，球磨過100目篩。將過篩好的水渣和粘土再次放 入烘箱105C下干燥24h,備用。經(jīng)球磨后的水渣、粘土和5kg的碳酸鈣(CaC03) 充分?jǐn)嚢杈鶆?，撒水成型得生料球；將生料球放入烘?05"下進(jìn)行干燥處理；將干 燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至700"后，保溫40min。將預(yù)熱好 的生料球快速移入己升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在1300"下焙燒10min后取出，
冷卻至室溫即得到所需成品。
權(quán)利要求
1、一種多孔水渣濾料，其特征在于，按照重量百分比計(jì)，包括水渣25-85％、粘土10-50％、成孔劑5-25％。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種多孔水渣濾料，其特征在于，所述成孔劑可以是煤 矸石、淀粉、鋸末屑或碳酸鈣(CaC03)中的一種。
3、 權(quán)利要求1所述的多孔水渣濾料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 取適量水渣放入烘箱中105C干燥24h，球磨過100目篩，取出備用；同樣， 取適量粘土放入烘箱105X:烘干24h,球磨過100目篩；(2) 將過篩后的水渣和粘土再次放入烘箱105"下干燥24h，備用；(3) 經(jīng)球磨后的水渣、粘土和適量成孔劑充分?jǐn)囻染鶆?，撒水成型得生料球?4) 將生料球放入烘箱105X:進(jìn)行干燥處理；(5) 將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至400-70(TC后，保溫 10-40min進(jìn)行預(yù)熱處理；(6) 將預(yù)熱好的生料球快速移入已升至預(yù)定溫度的程控式電爐中，在 1000-1300X:下焙燒10-40min后取出，冷卻至室溫即得到所需成品；按照重量百分比計(jì)，水渣25-85%、粘土 10-50%、成孔劑5-25%。
4、 如權(quán)利要求3所述的多孔水渣濾料的制備方法，其特征在于，成孔劑可以是 煤矸石、淀粉、鋸末屑或碳酸鈣(CaC03)中的一種。
全文摘要
一種多孔水渣濾料，按照重量百分比計(jì)，包括水渣25-85％、粘土10-50％、成孔劑5-25％。該濾料以球磨干燥處理后的水渣、粘土和成孔劑為原料，按一定比例混合均勻后灑水成生料球，進(jìn)行干燥處理，置于特定溫度下保溫一定時(shí)間，再在設(shè)定溫度下焙燒一段時(shí)間后取出，冷卻至室溫得到的成品。本發(fā)明制作的多孔水渣濾料，表面粗糙且多孔，有利于生物濾池中微生物的附著生長，具有良好的吸附性，用作曝氣生物濾池的填料處理污水具有極佳效果。本發(fā)明提供的多孔水渣濾料及其制備方法，充分利用工業(yè)廢棄物高爐水渣，既可以變廢為寶，又可以減少環(huán)境的污染、土地的占用等問題，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的共贏。
文檔編號C02F3/10GK101352633SQ20081014002
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者于衍真, 巖 馮, 王占金, 娟 譚, 趙春輝, 韓雯雯 申請人:濟(jì)南大學(xué)