一种具有亲油特性的陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有亲油特性的陶粒，利用含油污泥、钾长石、铝矾土、膨润土的不同配比，还可以通过添加少量的废玻璃粉提高陶粒的性能，并且通过铝酸酯偶联剂的负载使制备的陶粒具有亲油特性。本发明专利技术所述的具有亲油特性的陶粒抗压强度大、耐酸碱腐蚀好、不易掉粉且具有亲油特性，且该陶粒易于反洗再生，不板结，作为过滤介质能取得良好的效果，可以用于含油污水处理也可以用于生产污水或印染废水处理，用于处理含油污水对油的去除率为85％以上，对悬浮物的去除率为80％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护的固体废弃物资源化
，特别涉及一种具有亲油特性的陶粒及其制备方法。
技术介绍
含油污泥是在原油开采、油品集输和炼油厂污水处理过程中产生的一种固体废物。其体积庞大而且组成复杂，除含有大量残留油类外，还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有毒物质，大量的病原菌、寄生虫，铜、铬、铅等重金属，盐类及多氯联苯等难降解的有毒有害物质。若未经有效处理就排放，不但占用大量土地，而且会造成环境污染，威胁人类健康。含油污泥已被列入《国家危险废物名录》，其无害化处理和资源化利用也引起人们的高度关注。对于含油量较高的污泥，可以通过热裂解、化学萃取、热洗涤、焦化等技术对油分进行回收，实现资源再利用，但是如何处理大量的泥组分仍是一个亟需解决的问题。陶粒滤料属于一种新型过滤材料，其相对于传统石英砂、砾石等具有孔隙率高、吸附性好、化学性能稳定、过滤周期长、耐反冲洗等。但目前水处理滤料的主要材料为粘土、页岩等天然资源，不仅制约原料生产，对当地环境也会造成危害。虽然，公开号CN102659390A、CN102584172A、CN104098321A等都为污泥的资源化利用，但有的还需要添加一定量粘土或者羧甲基纤维素钠增加粘性，有的需要添加铬渣降低烧结温度和增加陶粒强度；而且，制备的陶粒是经过发泡而成，抗压强度较低，更不具备亲油特性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种具有亲油特性的陶粒，抗压强度大、耐酸碱腐蚀好、不易掉粉且具有亲油特性，且该陶粒易于反洗再生，不板结，作为过滤介质能取得良好的效果。本专利技术的另一目的是提供上述具有亲油特性的陶粒的制备方法。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：一种具有亲油特性的陶粒，其主要由含油污泥、铝矾土、钾长石、膨润土组成，各原料按质量份数计为：预处理后的含油污泥30-60份、铝矾土10-40份、钾长石5-20份、膨润土3-20份。按上述方案，所述具有亲油特性的陶粒的原料中还包括玻璃粉，以外加剂的形式加入，玻璃粉的加入量占其他原料总重量的0-20％。按上述方案，所述含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物，主要包括油田集输过程产生含油污泥、原油开采产生含油污泥、炼油厂污水处理场产生的含油污泥。含油污泥中主要是含水40-90％，含油10-50％，其他的就是一些粘土类或矿物类无机物以及不可避免的杂质(含油污泥中百分比均以质量分数计)。按上述方案，所述预处理为脱水、干燥或裂解、焚烧等预处理。预处理主要是对含水率较高的含油污泥进行预处理，使其含水率较小，以便后续的配料混料均匀。如果含油污泥含油量同时较高，为了提高经济效益，是需要对含油污泥中的油组分进行提取的，当然油组分不提取也可以把它作为陶粒的内燃料，这样不仅可以减少焙烧耗能也可以起到造孔的作用。其中，脱水预处理和干燥预处理都是为了较少污泥的含油率，而裂解和焚烧主要是为了提取或利用含油污泥中的油分。当含油污泥含油量较高，通过裂解可以得到一些副产品，提高经济效益，而焚烧是把其作为一种能源利用，无论何种预处理方式，本专利技术利用的都是含油污泥中的粘土类和矿物类有效成分制备陶粒，只要含油污泥的含水率小于6％即可。按上述方案，所述铝矾土为氧化铝质量含量30-65％的低品位铝矾土，一般为铝矾土尾矿或某些高铝炉渣。本专利技术所述具有亲油特性的陶粒的制备方法，它包括以下步骤：(1)含油污泥先进行脱水、干燥或裂解、焚烧等预处理，得到含水率小于6％的含油污泥以进行后续配料；(2)按质量份数计，将预处理后的含油污泥30-60份、铝矾土10-40份、钾长石5-20份、膨润土3-20份混合球磨均匀后过筛；(3)将步骤(2)所得球磨过筛后的物料滚制成型，控制物料粒度的大小、成球时间的长短，制备得到粒径为0.5-20mm的陶粒生坯；(4)将步骤(3)所得成型后的陶粒生坯升温进行烧结，烧结温度为1040-1260℃，高温保温时间为1-3小时，烧结完成后冷却过筛，得到不同规格的(粒径为0.5-20mm)陶粒产品；(5)将步骤(4)所得陶粒经过酸泡洗涤烘干等后处理后，浸泡于改性溶液中负载改性后干燥，即得具有亲油特性的陶粒，粒径为0.5-20mm。优选地，所述步骤(1)中的污泥干燥可采用回转对流热风干燥技术，可将含水率为60-80％的污泥烘干至3-15％。优选地，所述步骤(1)中的干燥过程及步骤(4)中的烧结过程产生的烟气通过石灰吸附和SCR脱硝组成的烟气处理系统处理后排放，排放的烟气符合排放标准。优选地，所述陶粒的原料中可通过添加少量的废玻璃粉提高陶粒的性能，玻璃粉的添加量占总其他原料总重量的0-20％。优选地，所述步骤(4)中升温速率为3-7℃/min。优选地，所述步骤(5)中制备好的陶粒进行后处理，后处理过程主要是将陶粒先用水洗净烘干，然后用H2SO4溶液(PH≤3)浸泡12-24h后，再用水冲洗至中性，烘干备用。优选地，所述改性溶液主要由铝酸酯偶联剂、水、乙醇配制而成。优选地，铝酸酯偶联剂、水、乙醇的质量比为1:8:10；并且，改性溶液的pH值控制在3-6，采用无机酸调节。优选地，所述步骤(5)中负载改性温度为60-90℃，负载改性时间为20-60min。本专利技术以含油污泥为主要原料，加以一定量的钾长石、铝矾土、膨润土等经高温烧结制成具有较高强度且具有亲油特性的陶粒。其中，钾长石和低品位铝矾土主要用于调节陶粒的化学组成，使其SiO2-Al2O3-K2O控制在合理范围，从而保证陶粒具有较高的抗压强度和较好的耐酸碱腐蚀性。同时，钾长石及含油污泥中的有机成分能提供高温反应所需要的气相与液相环境，使陶粒具有较高的孔隙率和吸附性能。膨润土主要用于提高物料的成球效率；玻璃粉主要用于提高陶粒的抗压强度；铝酸酯偶联剂作为改性剂的作用是通过负载后稳定在陶粒微孔结构中，使其亲油特性提高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术所述的具有亲油特性的陶粒抗压强度大、耐酸碱腐蚀好、不易掉粉，且该陶粒易于反洗再生，不板结，作为过滤介质能取得良好的效果；尤其是，所得陶粒的亲油特性又使其区别于其他陶粒，这种特性使其在含油污水处理中具有较高的除油效率，去除率为85％以上，对悬浮物的去除率为80％以上，可以用于含油污水处理也可以用于生产污水或印染废水处理。(2)本专利技术的主要原料含油污泥来源于原油开采或油品集输和炼油厂污水处理过程中产生的污泥，低品位铝矾土为铝矾土尾矿或高铝炉渣，用含油污泥与低品位铝矾土作为主要原料制备陶粒，不仅可以充分利用含油污泥在烧结过程中释放的热量，而且可以消耗大量含油污泥，节约传统制备陶粒节约传统制备陶粒所需的粘土或页岩，尤其是符合固废处理的无害化、减量化和资源化原则，而且降低了陶粒生产成本。(3)本专利技术中以铝酸酯偶联剂作为改性剂增强陶粒的亲油特性，铝酸酯偶联剂的负载，额外增强了陶粒的除油性能，使其在含油污水处理中能更好的发挥聚结除油的作用，在含油污水处理中具有较高的除油效率。(4)本专利技术为含油污泥和低品位铝矾土的无害化、资源化及产业化处理提供了一条有效途径，不仅原料来源广泛、生产成本低、能耗小，而且变废为宝，含油污泥利用率高、无二次污染、附加值高，尤其是符合固废处理的无害化、减量化和资源化原则，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有亲油特性的陶粒，其特征在于主要由含油污泥、铝矾土、钾长石、膨润土组成，各原料按质量份数计为：预处理后的含油污泥30‑60份、铝矾土10‑40份、钾长石5‑20份、膨润土3‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种具有亲油特性的陶粒，其特征在于主要由含油污泥、铝矾土、钾长石、膨润土组成，各原料按质量份数计为：预处理后的含油污泥30-60份、铝矾土10-40份、钾长石5-20份、膨润土3-20份。2.根据权利要求1所述的具有亲油特性的陶粒，其特征在于所述原料中还包括玻璃粉，玻璃粉的加入量占其他原料总重量的0-20％。3.根据权利要求1所述的具有亲油特性的陶粒，其特征在于所述含油污泥主要包括油田集输过程产生含油污泥、原油开采产生含油污泥、炼油厂污水处理场产生的含油污泥。4.根据权利要求1所述的具有亲油特性的陶粒，其特征在于所述预处理后的含油污泥含水率不大于6％。5.根据权利要求1所述的具有亲油特性的陶粒，其特征在于所述铝矾土为氧化铝质量含量30-60％的低品位铝矾土。6.一种具有亲油特性的陶粒的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)含油污泥进行预处理，得到含水率不大于6％的含油污泥，备用；(2)按质量份数计，将预处理后的含油污泥30-60份、铝矾土10-40份、钾长石5-20份、膨润土3-20份混合球磨均匀后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，李清方，何社云，祝威，桂召龙，王海峰，王利君，骆建华，吴事江，李学忠，
申请(专利权)人：中石化节能环保工程科技有限公司，山东纳瑞环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42