一种用杭锦土制备陶粒的方法.pdf

上传人：b***

文档编号：4503129

上传时间：2018-10-17

格式：PDF

页数：5

大小：295.61KB

《一种用杭锦土制备陶粒的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种用杭锦土制备陶粒的方法.pdf（5页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103073331 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103073331 A *CN103073331A* (21)申请号 201310045674.9 (22)申请日 2013.02.05 C04B 38/06(2006.01) C04B 33/13(2006.01) C02F 3/10(2006.01) (71)申请人中国环境科学研究院地址 100012 北京市朝阳区安外北苑大羊坊 8 号 (72)发明人彭星赵颖席北斗夏训峰张列宇李晓光 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人周长兴 (54) 发。

2、明名称一种用杭锦土制备陶粒的方法 (57) 摘要一种用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由 50 -70的杭锦土、 15 -20的水玻璃和 10 -35的碳酸钠组成。陶粒为球状颗粒，粒径为 5-20mm。本发明还公开了制备上述陶粒的方法。本发明的工艺简单，生产效率高，制作成本低，无污染，且可用于污水处理，为污水处理中填料的制作提供一种新的方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页 (10)申请公布号 CN 103073331 A CN 103073331 。

3、A *CN103073331A* 1/1 页 2 1. 一种用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由 50 -70的杭锦土、 15 -20的水玻璃和 10 -35的碳酸钠组成。 2. 根据权利要求 1 所述的陶粒，其中，陶粒为球状颗粒，粒径为 5-20mm。 3. 一种制备权利要求 1 所述陶粒的方法，主要步骤是： 1) 用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化； 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎； 3) 将捣碎后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠同时加入水，混合均匀； 4) 用对辊制粒机制成球状颗粒； 5) 在回转窖中干燥、焙烧； 6) 运送到冷却。

4、机中冷却； 7) 筛分。 4. 根据权力要求 3 所述的方法，其中，步骤 3 中加入的水是固体重量的 15 -25。 5. 根据权利要求 3 所述的方法，其中，步骤 5 干燥温度为 250-500。 6. 根据权利要求 3 所述的方法，其中，步骤 5 焙烧温度为 700-1000，焙烧时间为 8-12min。 7. 根据权利要求 3 所述的方法，其中，步骤 7 筛分后保留粒径为 5-20mm 的颗粒。权利要求书 CN 103073331 A 2 1/3 页 3 一种用杭锦土制备陶粒的方法技术领域 0001 本发明属于环境保护水处理领域，具体地涉及一种用杭锦土制。

5、备的陶粒。 0002 本发明还涉及制备上述陶粒的方法。背景技术 0003 陶粒的发明可追溯至 1885 年，但实际上是与 1918 年才研制出来。我国是从 20 世纪 50 年代初开始研究陶粒的生产和应用。陶粒是利用工业废渣、废料或废弃的矿物原料、劣质页岩为原料制成的，陶粒内部的微孔为多孔结构，使得陶粒具有容重小、强度高、耐化学腐蚀等特性。陶粒滤料比表面积是石英砂滤料的 6-8 倍，孔隙率是石英砂的 1.7-2.2 倍。 0004 近些年来，陶粒作为废水生物处理填料得到广泛应用，对废水处理效果较好，氨氮去除率最高可达 90以上，用多孔陶瓷填料处理食品废水，当水。

6、力停留时间为 30.17h 时， COD 平均去除率超过 87。目前，国内外研究者在常规陶粒的基础上开发出了酶促陶粒、球形轻质陶粒、纳米改性陶粒等新兴陶粒等新型陶粒滤料。酶促陶粒主要是利用酶的催化作用来加强处理效果；球形轻质陶粒具有表面粗糙、密度适中、强度高、耐摩擦等优点；纳米改性陶粒则是利用纳米技术对滤料进行改性，该滤料表面存在纳米粒子，使之具有更强的处理能力。发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种用杭锦土制备的陶粒。 0006 本发明的还一目的在于提供一种制备上述陶粒的方法。 0007 为实现上述目的，本发明提供的用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比。

7、计，由 50 -70的杭锦土、 15 -20的水玻璃和 10 -35的碳酸钠组成。其中，陶粒为球状颗粒，粒径为 5-20mm。 0008 本发明提供的制备上述陶粒的方法，主要步骤是： 0009 1) 用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化； 0010 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎； 0011 3) 将捣碎后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠同时加入水，混合均匀； 0012 4) 用对辊制粒机制成球状颗粒； 0013 5) 在回转窖中干燥、焙烧； 0014 6) 运送到冷却机中冷却； 0015 7) 筛分。 0016 所述的方法中，步骤 3 中。

8、加入的水是固体重量的 15 -25。 0017 所述的方法中，步骤 5 干燥温度为 250-500。 0018 所述的方法中，步骤 5 焙烧温度为 700-1000，焙烧时间为 8-12min。 0019 所述的方法，其中，步骤 7 筛分后保留粒径为 5-20mm 的颗粒。 0020 本发明利用杭锦土作为主要原料，制备的陶粒主要是作为污水处理时的填料，能说明书 CN 103073331 A 3 2/3 页 4 够达到吸附水中污染物，降低污染物的浓度的效果，使得水质能够达标排放。 0021 本发明提供的制备陶粒的方法，其生成成本低廉，生产效率高，生产工艺相对简单。。

9、具体实施方式 0022 本发明用杭锦土制备的陶粒，其以重量百分比为： 50 -70的杭锦土、 15 -20的水玻璃和 10 -35的碳酸钠组成。陶粒为球状颗粒，其粒径为 5-20mm，优选的粒径为 8-15mm。 0023 本发明的制备方法包括以下步骤： 0024 1) 用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化； 0025 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎； 0026 3) 将捣碎后的三种物质进行配料，同时加入水，混合均匀； 0027 4) 用对辊制粒机制成球状颗粒； 0028 5) 在回转窖中干燥、焙烧； 0029 6) 运送到冷却机中冷。

10、却； 0030 7) 筛分。 0031 其中，步骤 5 中干燥的温度为 250-500，时间为 20-30min。 0032 其中，步骤 5 中焙烧的温度为 700-1000，时间为 8-12min。 0033 其中，步骤 7 中筛分后保留粒径为 5-20mm 的颗粒。 0034 上述方法中，杭锦土是一种含有稀土的坡缕石 ( 凹凸棒石 )、绿泥石、伊利石等矿物成分的复合型粘土矿。 0035 本发明所使用的水玻璃主要是起到粘结剂和造孔剂的作用。 0036 本发明所使用的碳酸钠主要是起到发泡剂的作用。 0037 下面结合本发明用杭锦土、水玻璃和碳酸钠为主要原料来制备陶粒的方法。

11、，对本发明作进一步的说明。 0038 实施例 1 0039 1) 将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。 0040 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过 150 目筛。 0041 3) 将步骤 2 中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为 15mm 的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土 60 ；水玻璃 12 ；碳酸钠 10 ；硫酸 3 ；水 15。 0042 4) 将步骤 3 中制备好的球状颗粒物干燥，温度为 400，时间 25min ；然后焙烧，温度为 900，时间 9mi。

12、n ；最后在冷却机中冷却 30min。 0043 5 将步骤 4 中的产品进行筛分，粒径在 5-20mm 的颗粒保留，即为所制备的陶粒。 0044 实施例 2 0045 1) 将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。 0046 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过 180 目筛。 0047 3) 将步骤 2 中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为 10mm 的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土 55 ；说明书 CN 103073331 A 4 3/3 页 5 水玻璃 14 ；碳酸钠 1。

13、0 ；硫酸 3 ；水 18。 0048 4) 将步骤 3 中制备好的球状颗粒物干燥，温度为 300，时间 30min ；然后焙烧，温度为 850，时间 11min ；最后在冷却机中冷却 30min。 0049 5) 将步骤 4 中的产品进行筛分，粒径在 5-20mm 的颗粒保留，即为所制备的陶粒。 0050 实施例 3 0051 1) 将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。 0052 2) 将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过 120 目筛。 0053 3) 将步骤 2 中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备。

14、成粒径为 15mm 的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土 50 ；水玻璃 16 ；碳酸钠 9 ；硫酸 2 ；水 23。 0054 4) 将步骤 3 中制备好的球状颗粒物干燥，温度为 500，时间 20min ；然后焙烧，温度为 1000，时间 8min ；最后在冷却机中冷却 30min。 0055 5) 将步骤 4 中的产品进行筛分，粒径在 5-20mm 的颗粒保留，即为所制备的陶粒。 0056 将实施例 3 制备的陶粒用于污水处理，污水的各种污染物初始浓度为： BOD60mg/ L， COD156mg/L， TP12mg/L， TN43mg/L， SS60mg/L，经过陶粒处理后，污水的各种污染物浓度为 BOD9mg/L， COD48mg/L， TP0.8mg/L， TN13mg/L， SS8mg/L，出水满足城市污水处理厂中一级 A 标准。说明书 CN 103073331 A 5 。

摘要
申请专利号：	CN201310045674.9	申请日：	2013.02.05
公开号：	CN103073331A	公开日：	2013.05.01
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C04B 38/06申请公布日:20130501\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C04B 38/06申请日:20130205\|\|\|公开
IPC分类号：	C04B38/06; C04B33/13; C02F3/10	主分类号：	C04B38/06
申请人：	中国环境科学研究院
发明人：	彭星; 赵颖; 席北斗; 夏训峰; 张列宇; 李晓光
地址：	100012 北京市朝阳区安外北苑大羊坊8号
优先权：
专利代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司 11021	代理人：	周长兴
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

一种用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由50％-70％的杭锦土、15％-20％的水玻璃和10％-35％的碳酸钠组成。陶粒为球状颗粒，粒径为5-20mm。本发明还公开了制备上述陶粒的方法。本发明的工艺简单，生产效率高，制作成本低，无污染，且可用于污水处理，为污水处理中填料的制作提供一种新的方法。

权利要求书

权利要求书一种用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由50％‑70％的杭锦土、15％‑20％的水玻璃和10％‑35％的碳酸钠组成。
根据权利要求1所述的陶粒，其中，陶粒为球状颗粒，粒径为5‑20mm。
一种制备权利要求1所述陶粒的方法，主要步骤是：
1)用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化；
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎；
3)将捣碎后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠同时加入水，混合均匀；
4)用对辊制粒机制成球状颗粒；
5)在回转窖中干燥、焙烧；
6)运送到冷却机中冷却；
7)筛分。
根据权力要求3所述的方法，其中，步骤3中加入的水是固体重量的15％‑25％。
根据权利要求3所述的方法，其中，步骤5干燥温度为250‑500℃。
根据权利要求3所述的方法，其中，步骤5焙烧温度为700‑1000℃，焙烧时间为8‑12min。
根据权利要求3所述的方法，其中，步骤7筛分后保留粒径为5‑20mm的颗粒。

说明书

说明书一种用杭锦土制备陶粒的方法
技术领域
本发明属于环境保护水处理领域，具体地涉及一种用杭锦土制备的陶粒。
本发明还涉及制备上述陶粒的方法。
背景技术
陶粒的发明可追溯至1885年，但实际上是与1918年才研制出来。我国是从20世纪50年代初开始研究陶粒的生产和应用。陶粒是利用工业废渣、废料或废弃的矿物原料、劣质页岩为原料制成的，陶粒内部的微孔为多孔结构，使得陶粒具有容重小、强度高、耐化学腐蚀等特性。陶粒滤料比表面积是石英砂滤料的6‑8倍，孔隙率是石英砂的1.7‑2.2倍。
近些年来，陶粒作为废水生物处理填料得到广泛应用，对废水处理效果较好，氨氮去除率最高可达90％以上，用多孔陶瓷填料处理食品废水，当水力停留时间为30.17h时，COD平均去除率超过87％。目前，国内外研究者在常规陶粒的基础上开发出了酶促陶粒、球形轻质陶粒、纳米改性陶粒等新兴陶粒等新型陶粒滤料。酶促陶粒主要是利用酶的催化作用来加强处理效果；球形轻质陶粒具有表面粗糙、密度适中、强度高、耐摩擦等优点；纳米改性陶粒则是利用纳米技术对滤料进行改性，该滤料表面存在纳米粒子，使之具有更强的处理能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用杭锦土制备的陶粒。
本发明的还一目的在于提供一种制备上述陶粒的方法。
为实现上述目的，本发明提供的用杭锦土制备的陶粒，按重量百分比计，由50％‑70％的杭锦土、15％‑20％的水玻璃和10％‑35％的碳酸钠组成。其中，陶粒为球状颗粒，粒径为5‑20mm。
本发明提供的制备上述陶粒的方法，主要步骤是：
1)用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化；
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎；
3)将捣碎后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠同时加入水，混合均匀；
4)用对辊制粒机制成球状颗粒；
5)在回转窖中干燥、焙烧；
6)运送到冷却机中冷却；
7)筛分。
所述的方法中，步骤3中加入的水是固体重量的15％‑25％。
所述的方法中，步骤5干燥温度为250‑500℃。
所述的方法中，步骤5焙烧温度为700‑1000℃，焙烧时间为8‑12min。
所述的方法，其中，步骤7筛分后保留粒径为5‑20mm的颗粒。
本发明利用杭锦土作为主要原料，制备的陶粒主要是作为污水处理时的填料，能够达到吸附水中污染物，降低污染物的浓度的效果，使得水质能够达标排放。
本发明提供的制备陶粒的方法，其生成成本低廉，生产效率高，生产工艺相对简单。
具体实施方式
本发明用杭锦土制备的陶粒，其以重量百分比为：50％‑70％的杭锦土、15％‑20％的水玻璃和10％‑35％的碳酸钠组成。陶粒为球状颗粒，其粒径为5‑20mm，优选的粒径为8‑15mm。
本发明的制备方法包括以下步骤：
1)用硫酸溶液浸泡杭锦土，对杭锦土进行活化；
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎；
3)将捣碎后的三种物质进行配料，同时加入水，混合均匀；
4)用对辊制粒机制成球状颗粒；
5)在回转窖中干燥、焙烧；
6)运送到冷却机中冷却；
7)筛分。
其中，步骤5中干燥的温度为250‑500℃，时间为20‑30min。
其中，步骤5中焙烧的温度为700‑1000℃，时间为8‑12min。
其中，步骤7中筛分后保留粒径为5‑20mm的颗粒。
上述方法中，杭锦土是一种含有稀土的坡缕石(凹凸棒石)、绿泥石、伊利石等矿物成分的复合型粘土矿。
本发明所使用的水玻璃主要是起到粘结剂和造孔剂的作用。
本发明所使用的碳酸钠主要是起到发泡剂的作用。
下面结合本发明用杭锦土、水玻璃和碳酸钠为主要原料来制备陶粒的方法，对本发明作进一步的说明。
实施例1
1)将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过150目筛。
3)将步骤2中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为15mm的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土60％；水玻璃12％；碳酸钠10；硫酸3％；水15％。
4)将步骤3中制备好的球状颗粒物干燥，温度为400℃，时间25min；然后焙烧，温度为900℃，时间9min；最后在冷却机中冷却30min。
5将步骤4中的产品进行筛分，粒径在5‑20mm的颗粒保留，即为所制备的陶粒。
实施例2
1)将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过180目筛。
3)将步骤2中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为10mm的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土55％；水玻璃14％；碳酸钠10；硫酸3％；水18％。
4)将步骤3中制备好的球状颗粒物干燥，温度为300℃，时间30min；然后焙烧，温度为850℃，时间11min；最后在冷却机中冷却30min。
5)将步骤4中的产品进行筛分，粒径在5‑20mm的颗粒保留，即为所制备的陶粒。
实施例3
1)将杭锦土用酸活化后备用，提高杭锦土的活性。
2)将活化后的杭锦土、水玻璃和碳酸钠分别烘干，捣碎，过120目筛。
3)将步骤2中制备好的活化杭锦土、水玻璃和碳酸钠按比例混合后加水搅拌，用造粒机制备成粒径为15mm的球状颗粒物，用于制备陶粒的原料的百分比为：杭锦土50％；水玻璃16％；碳酸钠9；硫酸2％；水23％。
4)将步骤3中制备好的球状颗粒物干燥，温度为500℃，时间20min；然后焙烧，温度为1000℃，时间8min；最后在冷却机中冷却30min。
5)将步骤4中的产品进行筛分，粒径在5‑20mm的颗粒保留，即为所制备的陶粒。
将实施例3制备的陶粒用于污水处理，污水的各种污染物初始浓度为：BOD60mg/L，COD156mg/L，TP12mg/L，TN43mg/L，SS60mg/L，经过陶粒处理后，污水的各种污染物浓度为BOD9mg/L，COD48mg/L，TP0.8mg/L，TN13mg/L，SS8mg/L，出水满足城市污水处理厂中一级A标准。