一种用于制备负离子陶粒的混合物及负离子陶粒制备方法技术

本发明专利技术是关于一种用于制备负离子陶粒的混合物及负离子陶粒制备方法，以60％～84％页岩粉、10％～25％粘土、5％～10％电气石粉和1％～5％锯末为原料，由获取原材料及混合处理，生料球的制备、筛选及圆化后的烧制等步骤组成，该方法生产的负离子陶粒由于高活性负离子电气石粉的加入可形成数万对电极，在与水接触的瞬间即对水产生电分解作用，使水变成弱碱性。由红外的作用使水的大分子团变成小分子团，溶解力和渗透力强，可用于水的深度处理资源化等方面，起到改善水质的作用。当人在负离子陶粒浸泡过的水中洗浴时就会血流增加，又由于它具有界面活性作用可使体内的胆固醇之类的物质乳化，使其不能在血管壁上沉淀堆积，从而可预防动脉硬化等疾病的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种负离子陶粒的制备方法
本专利技术涉及一种利用多种物质的不同配比混合物制备负离子陶粒的方法，主要是涉及一种以页岩粉、电气石粉、粘土和锯末为原料烧制陶粒的方法。
技术介绍
目前，有关陶粒制备方法的专利有很多，主要原料是粘土、污泥、炉渣、粉煤灰、煤矿剥离物等，并加入粘结剂、外加剂制备而成。但粘土、黄土的利用，不仅造成耕地破坏、水土流失等，而且所制得的陶粒大都密度偏大、强度偏低、吸附性能较差、力学性能与热工性能较差，且应用功能较少。页岩是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，页岩是粘土岩的一种，成分复杂，除粘土矿物外，还含有许多碎屑矿物和自生矿物，具页状或薄片状层理，是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。页岩矿石的成分是由总量大于40％的伊利石和蒙托石为主、高岭石和沸石为辅组成的泥状页岩；目前国内外利用页岩粉，中间混入一些金属矿石材料，所生产的陶粒具有体轻、强度大、吸附性能好等特点，可以用于水的深度处理资源化等方面，可以起到改善水质的作用。过去人们一直将电气石作为宝石矿物对待，对电气石的非宝石应用研究未被认识，致使大量的不能作宝石的电气石资源得不到开发利用，或者仅作为研磨材料原料，或者弃之一边。适用于作为宝石的电气石毕竟只是少数，大多数不能成为宝石原料，所以应大力加强作为工业矿物的深层次利用价值的研究。电气石作为一种新型的环保矿物，国家有关部门也在关注这一新兴学科的发展动向，并给予一定的支持，目前我国的新疆、山东、云南、广西、江苏等省已有电气石原矿、晶体(单晶)、微粉、超细微粉原料供应。在开发应用研究中，已开发的产品有环保型洗涤球、自来水净化用陶瓷球、负离子功能纤维、电气石内外墙涂料和空气除味剂等。电气石组成及结构电气石是一种以含硼为特征，化学组成复杂的环状结构的硅酸盐矿物。电气石的一般化学组成为XY3Z6[Si6O18][BO3]3(O，OH，F)4，其中X＝Ca，K，Na；Y＝Fe2+，Mg2+，Al，Li，Fe3+，Mn2+；Z＝Al，Cr3+，Fe3+；其晶体结构由[Si6O18]复三方环、X多面体、[Y－O5(OH)]三重八面体、六个Z八面体和[BO3]平面三角形组成。电气石的重要功能特性是热电性和压电性，在适当的条件下产生热电效应和压电效应。热电效应是指某种晶体在温度发生变化时，一部分带正电一部分带负电的现象。而压电效应是指晶体在压力作用下产生极化在两端表面出现电势差的特性。由于这两种效应的作用，当温度和压力发生变化时，负离子功能陶瓷材料能使其周围局部形成高电压，这个能量足以使空气发生电离，生成的电子附着于邻近的分子使之转化为空气负离子，空气负离子对健康的作用已被众多的研究所证明，电气石无二次污染，可反复使用，电气石颗粒的电极性影响水溶液的氧化还原电位，在电场作用下，水分子发生电解形成活性分子H3O+，吸引水中的杂质、污垢，能够净化水质。由此可见，上述现有的负离子陶粒在原材料的复配及制备方法上，显然仍有继续拓展的空间，亟待加以改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制备方法又没有适切的方法能够解决上述问题，这些显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的负离子陶粒的复配及制备方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界亟需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的负离子陶粒制备方法存在的缺陷，而提供一种密度较小、硬度更大、吸附性能更好的负离子陶粒的制备方法。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种用于制备负离子陶粒的混合物，其组分及重量百分含量为：60％～84％页岩粉、10％～25％粘土、5％～10％电气石粉和1％～5％锯末。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。前述的混合物，其中所述的页岩粉取自页岩，该页岩中含有以下重量百分含量的组分：65～70％SiO2，15～20％Al2O3，7～10％Fe2O3，2～5％MgO，2～4％CaO和3～8％(Na2O+K2O)；所述电气石粉取自电气石，该电气石的化学组成为XY3Z6[Si6O18][BO3]3(O，OH，F)4，其中，X＝Ca，K，Na；Y＝Fe2+，Mg2+，Al，Li，Fe3+，Mn2+；Z＝Al，Cr3+，Fe3+；其晶体结构由[Si6O18]复三方环、X多面体、[Y－O5(OH)]三重八面体、六个Z八面体和[BO3]平面三角形组成；所述粘土主要用作粘结剂；所述锯末为有机质。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种负离子陶粒的制备方法，包括以下步骤：(1)混合原材料的获取及处理：将所述四种原料经自然风干或干燥、机械破碎后，将60％～84％页岩粉、10％～25％粘土、5％～10％电气石粉和1％～5％锯末放入搅拌机搅拌均化，并在搅拌时喷洒雾状的水，得到均化的混合原料用于下步操作；(2)生料球的制备、筛选及圆化：将上述混合原料经压机压制成生料球，然后，对该生料球的形状进行筛选，最后再通过圆化成球盘进行圆化；(3)负离子陶粒的烧制：将上述圆化后的生料球送入回转窑，在回转窑内，先将生料球以恒定速率8～12℃/min升温，从20～25℃增至260～280℃，然后以14～16℃/min的速率加热至980±2℃，在980±2℃时保持8～10min，然后再以12～14℃/min的速率降温至600～700℃，自然冷却至20～25℃，完成负离子陶粒的烧制。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述步骤(1)中，该机械破碎是经双辊破碎机一级粗碎、二级细碎，至粒径0.2～0.8mm。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述步骤(1)中，所喷洒的水的重量百分含量为20％～30％。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述步骤(2)中，该压机的工作压力为58.0～62.0MPa。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述步骤(2)中，筛选出粒径为2～25mm的生料球。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述的回转窑利用煤气发生炉制得的煤化气燃烧为负离子陶粒的烧制提供充足的热源，其温度高达1000℃～1100℃。前述的负离子陶粒的制备方法，其中所述的制得的负离子陶粒的表观密度为1350～1811kg/m3，比表面积为1.50～1.84m2/g，耐压强度为62.12～76.14MPa，可以使水呈弱碱性，pH值为7.3～7.6。借由上述技术方案，本专利技术一种负离子陶粒的制备方法至少具有下列优点及有益效果：(1)用页岩粉、电气石粉、粘土和锯末为原料烧制的陶粒，它比一般用粘土等为原料烧制的陶粒的强度更大，吸附性能更好，对水产生电分解作用，使水变成弱碱性。并由红外的作用使水的大分子团变成小分子团，溶解力和渗透力强。可以用于水的深度处理资源化等方面，可以起到改善水质的作用。(2)利用页岩粉、电气石粉、粘土和锯末为原料烧制的陶粒，不仅节省了粘土的用量，节约用地，更重要是，开辟了一条陶粒生产中的粘土替代品页岩和电气石。上述说明仅是本专利技术技术方案的概本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备负离子陶粒的混合物，其特征在于其组分及重量百分含量为：60％～84％页岩粉、10％～25％粘土、5％～10％电气石粉和1％～5％锯末。

【技术特征摘要】
1.一种负离子陶粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)混合原材料的获取及处理：将页岩、粘土、电气石和锯末经自然风干或干燥、机械破碎至粒径为0.2～0.8mm后，将重量百分含量为60％～84％页岩粉、10％～25％粘土、5％～10％电气石粉和1％～5％锯末放入搅拌机搅拌均化，并在搅拌时喷洒雾状的水，得混合原料，并控制其所含水分的重量百分含量为20％～30％，得到均化的混合原料用于下步操作；(2)生料球的制备、筛选及圆化：将上述混合原料经压机在58.0～62.0MPa下压制成生料球，然后，筛选出粒径为2～25mm的生料球，最后再通过圆化成球盘进行圆化；(3)负离子陶粒的烧制：将上述圆化后的生料球送入回转窑，在回转窑内，先将生料球以恒定速率8～12℃/min升温，从20～25℃增至260～280℃，在该温度范围保持10min，然后以14～16℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕启社，许萌萌，赵雅蕾，林翠平，王原溥，胡继菲，钟正全，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41