一種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染越來(lái)越嚴(yán)重，重金屬的廢水污染通過(guò)食物鏈的傳播將會(huì)對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，重金屬的廢水污染也逐漸成為全球性的的研究課題。
[0003]陶粒是一種較為廉價(jià)的進(jìn)行廢水處理的產(chǎn)品，不過(guò)現(xiàn)有的研究陶粒，一般是采用燒結(jié)法和免燒法來(lái)制備。燒結(jié)法發(fā)展較為成熟，但是所制備的陶粒工藝較為復(fù)雜，成本較高；而免燒法雖然避免了高溫?zé)Y(jié)，但是其對(duì)于原料的要求比較高，且不容易制備抗壓強(qiáng)度高，表觀密度低的輕質(zhì)陶粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，研制出一種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，其對(duì)于金屬離子Pb的去除率能夠到達(dá)99.99%。
[0005]—種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，
[0006]所述輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法包括如下制備步驟:
[0007](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0008]沸石粉10-50份；
[0009]粉煤灰10-50份；
[0010]生石灰5-15份；
[0011]磷石膏5-15份；
[0012]波蘭特水泥5-15份；
[0013]硫化亞鐵5-15份；
[0014]鋁粉5-15 份；
[0015]氯化鈉1-4份；
[0016]凹凸棒土 1-4份；
[0017]水玻璃1-4份；
[0018]三聚磷酸鈉1-4份；
[0019]月桂醇醚磷酸酯鉀1-4份；
[0020]納米氧化鋁1-4份；
[0021]納米二氧化硅1-4份；
[0022](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0023](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為l_7mm的陶粒；
[0024](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)24-48小時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度為85-105攝氏度；即得免燒陶粒。
[0025]所述廢水處理方法為:調(diào)整工業(yè)廢水的Pb離子濃度為lmol/L，pH值為6_8，然后加入所述免燒陶粒于工業(yè)廢水中，陶粒重量:廢水體積=0.lg/L，在50攝氏度下攪拌，攪拌速度為300rpm，攪拌時(shí)間為Ih，攪拌完畢后進(jìn)行固液分離，即完成陶粒的廢水處理。
[0026]作為優(yōu)選，在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0027]作為優(yōu)選，所述混合為球磨混合，球磨時(shí)間為5h。
[0028]作為優(yōu)選，所述納米氧化鋁為納米氧化鋁溶膠，粒徑為30-100nm。
[0029]作為優(yōu)選，所述蒸汽養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)溫度為95攝氏度。
[0030]作為優(yōu)選，所述輕質(zhì)免燒陶粒，其抗壓強(qiáng)度大于15MPa，表觀密度低于0.9g/cm3。
[0031]本發(fā)明的有益效果:
[0032]通過(guò)合理配制原料，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法，以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑，制備得到了輕質(zhì)免燒陶粒。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用沸石粉和粉煤灰相結(jié)合做為原料，沸石粉和粉煤灰是常規(guī)的原料，但是沸石粉由于天然含有孔道，將會(huì)大大提高免燒陶粒的密度，同時(shí)，天然沸石也含有較高的強(qiáng)度，將會(huì)對(duì)于陶粒的耐壓強(qiáng)度產(chǎn)生重要的支撐作用；同時(shí)，粉煤灰的使用，可以調(diào)節(jié)沸石粉中硅/鋁的比例，使得所制備的陶粒具有優(yōu)良的物化性能；粉煤灰和沸石粉的共同使用，是一種全新的組合。通過(guò)選擇生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉及其合適的重量份，讓沸石粉和粉煤灰能夠免燒制備得到陶粒，其中磷石膏起到激發(fā)劑的作用；同時(shí)，硫化亞鐵起到第二激發(fā)劑的作用；而助劑對(duì)于形成輕質(zhì)免燒陶粒產(chǎn)生非常重要的作用，月桂醇醚磷酸酯鉀和納米氧化鋁、納米二氧化硅溶膠，起到粘結(jié)的作用，其中的納米氧化鋁、納米二氧化硅還通過(guò)與輔助成分結(jié)合，形成鋁酸鹽物質(zhì)，使得陶粒具有更優(yōu)質(zhì)的物化性能；而氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉等無(wú)機(jī)鹽，通過(guò)引入無(wú)機(jī)陰、陽(yáng)離子，促進(jìn)硅酸鈣的形成，繼而提尚陶粒的孔隙率；
[0033]該陶粒制備工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)選擇合適的制備工藝，備料、混合、造粒成型和蒸汽養(yǎng)護(hù)，得到免燒陶粒，制備方法尤其是養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)于陶粒的物化性能有重要影響。
[0034]使用該陶粒進(jìn)行廢水處理，其對(duì)于金屬離子Pb的處理率高于99.99%。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0036]實(shí)施例1:
[0037]—種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，所述輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法包括如下制備步驟:
[0038](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0039]沸石粉30份；
[0040]粉煤灰30份；
[0041]生石灰13份；
[0042]磷石膏13份；
[0043]波蘭特水泥13份；
[0044]硫化亞鐵13份；
[0045]鋁粉13份；
[0046]氯化鈉3份；
[0047]凹凸棒土 3份；
[0048]水玻璃3份；
[0049]三聚磷酸鈉3份；
[0050]月桂醇醚磷酸酯鉀3份；
[0051]納米氧化鋁3份；
[0052]納米二氧化硅3份；
[0053](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0054](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為5mm的陶粒；
[0055](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)36小時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度為95攝氏度卩得免燒陶粒；
[0056]在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0057]所述混合為球磨混合，球磨時(shí)間為5h。
[0058]所述納米氧化招、納米二氧化娃為納米氧化招、納米二氧化娃溶膠，粒徑為70nm。
[0059]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的抗壓強(qiáng)度為
15.7Mpa，表觀密度為 0.82g/cm3。
[0060]所述廢水處理方法為:調(diào)整工業(yè)廢水的Pb離子濃度為lmol/L，pH值為6，然后加入所述免燒陶粒于工業(yè)廢水中，陶粒重量:廢水體積=0.lg/L，在50攝氏度下攪拌，攪拌速度為300rpm，攪拌時(shí)間為lh，攪拌完畢后進(jìn)行固液分離，即完成陶粒的廢水處理，金屬離子Pb的處理率為99.991%。
[0061]實(shí)施例2:
[0062]—種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，所述輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法包括如下制備步驟:
[0063](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0064]沸石粉25份；
[0065]粉煤灰35份；
[0066]生石灰6份；
[0067]磷石膏13份；
[0068]波蘭特水泥6份；
[0069]硫化亞鐵6份；
[0070]鋁粉13份；
[0071]氯化鈉3份；
[0072]凹凸棒土 3份；
[0073]水玻璃3份；
[0074]三聚磷酸鈉I份；
[0075]月桂醇醚磷酸酯鉀3份；
[0076]納米氧化鋁I份；
[0077]納米二氧化硅I份；
[0078](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0079](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為4_的陶粒；
[0080](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)32小時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度為95攝氏度；即得免燒陶粒；
[0081]在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在27°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0082]所述混合為球磨混合，球磨時(shí)間為5h。
[0083]所述納米氧化招、納米二氧化娃為納米氧化招、納米二氧化娃溶膠，粒徑為50nm。
[0084]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的抗壓強(qiáng)度為16.0Mpa，表觀密度為 0.77g/cm3。
[0085]所述廢水處理方法為:調(diào)整工業(yè)廢水的Pb離子濃度為lmol/L，pH值為7，然后加入所述免燒陶粒于工業(yè)廢水中，陶粒重量:廢水體積=0.lg/L，在50攝氏度下攪拌，攪拌速度為300rpm，攪拌時(shí)間為lh，攪拌完畢后進(jìn)行固液分離，即完成陶粒的廢水處理，金屬離子Pb的處理率為99.992%。
[0086]實(shí)施例3:
[0087]—種輕質(zhì)陶粒廢水處理的方法，所述輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法包括如下制備步驟:
[0088](I)備料:以沸石粉和粉煤灰為主要原料，以生石灰、磷石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和鋁粉為輔助成分，以氯化鈉、凹凸棒土、水玻璃、三聚磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁、納米二氧化硅為添加劑；各原料的重量份為:
[0089]沸石粉20份