一种凹凸棒陶粒滤料制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷滤料，特别是一种凹凸棒陶粒滤料。本发明专利技术提供的利用湿法提纯凹凸棒石粘土制备挤压型陶瓷滤料的方法，将在凹凸棒石粘土提纯后，经搅拌混匀、揉团、挤压成型，然后经烘干和焙烧工序制得成品。可对水体中污染物进行高效的吸附净化，还可以应用于对NOx、VOCs、NH3、H2S和SO2等有害气体高效去除，同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。

A kind of attapulgite ceramsite filter material

The present invention relates to ceramic filter material, especially a kind of attapulgite ceramsite filter material. The invention provides a method for preparing extruded ceramic filter material by wet purification of attapulgite clay. After purification of attapulgite clay, the product is prepared by mixing, kneading, extrusion forming, and then drying and roasting processes. It can adsorb and purify pollutants in water efficiently. It can also be used to remove harmful gases such as NO_x, VOCs, NH_3, H_2S and SO_2 efficiently. At the same time, it has the advantages of high mechanical strength, small gas resistance, large porosity and specific surface area, large adsorption capacity, good stability, low cost and reusable use.

【技术实现步骤摘要】
一种凹凸棒陶粒滤料
本专利技术涉及陶瓷滤料，特别是一种凹凸棒陶粒滤料。
技术介绍
凹凸棒石是指以凹凸棒石(attapulgite)为主要矿物成份的一种天然非金属黏土矿物，在矿物学上隶属于海泡石族。天然凹凸棒石存在着一定的矿物学局限性。矿物中含有相当比例的共生、伴生杂质，杂质以蒙脱石为主,含有少量的伊利石及伊蒙混层矿物，常见碳酸盐类矿物(白云石为主,少量方解石)及各种形态的硅氧化物(石英、微晶蛋白石、非晶蛋白石等)，还含有微量的磷灰石、软锰矿、绿帘石、磁铁矿等。凹凸棒石矿物组成随着矿石类型不同变化范围很大。这些杂质的存在削弱了凹凸棒石整体的物理化学性能，从而使凹凸棒石的胶体性、吸附性等在工业应用中受到很大的影响。目前没有一种凹凸棒水处理滤料推广使用，凹凸棒陶瓷滤料具有广阔的市场。在提高吸附效率、降低吸附成本和节约源方面发挥着越来越大的作用，成为非常有发展前途的新型材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种低成本、长寿命、不易形成二次污染且可重复利用的凹凸棒陶粒滤料。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案为：一种凹凸棒陶粒滤料，包括如下步骤：A、选料处理凹凸棒石粘土经晾晒，使凹凸棒石粘土的含水率降至30%-45%；B、制浆凹凸棒石粘土加入水中常温下搅拌，固液重量比为1:20，充分搅拌15min制浆；C、剪切、分散浆液中加入分散剂，分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠，分散剂添加量为凹凸棒石粘土重量的0.1-3%，搅拌15min后形成悬浮液，将此悬浮液置在高速剪切机中进行剪切分散，在经过离心机离心处理，离心后取上层浆液脱水干燥，得到高纯度凹凸棒石粉料；D、酸活化以高纯度凹凸棒石粉料为原料，高纯度凹凸棒石粉料、水和硫酸按重量份进行配制，高纯度凹凸棒石粉料45-65份、水35-50份、质量分数98%硫酸0.5-2份，将质量分数98%硫酸稀释在水中，硫酸稀释后喷洒在凹凸棒石粘土上，搅拌均匀后堆放24-48h；E、揉团、挤压酸化处理的高纯度凹凸棒石粉料通过挤压机制备挤压成型颗粒，在低压3-5MPa下保持1-10分钟，在高压10-40MPa下连续挤压成型；F、焙烧挤压成型颗粒经过450-550℃焙烧1-2h，料球脱水固化后自然冷却至常温得到成品；焙烧中的成品上喷洒4-20℃的冷水。所述步骤F焙烧中的成品上喷洒4-20℃的冷水，冷水分多次喷洒在成品表层。所述步骤F焙烧中喷洒冷水量占成品的质量的10-20%，冷水分3-5次喷洒。所述步骤E中成型颗粒尺寸长50mm-200mm、宽50mm-200mm、高50mm-1000mm。本专利技术的有益效果为：本专利技术以凹凸棒石粘土为原料，采用湿法提纯工艺，经高剪切力搅拌和加入适量分散剂，脱除大部分杂质，再经过酸活化、搅拌混匀、揉团，然后由挤压机挤压成型，在经过烘干、破碎、过筛、高温焙烧活化，得到水处理陶粒滤料。为了提高凹凸棒石的质量以满足工业上的需要，通常在使用前对其进行纯化前处理，对凹凸棒石原矿进行前处理的目的主要是为了提高凹凸棒石的含量、提高其分散性、去除泥质杂质疏通晶体内部孔洞，便于进一步改进处理。可见自然存在的凹凸棒石土矿物往往需要经过提纯才能得到高纯度的凹凸棒石土有利于进一步的开发利用。利用凹凸棒石晶体纤维细长，内部孔道多，比表面积大和由此而拥有的优良的选择吸附性质，而广泛应用于化工、农业、食品、医学、环保等领域。目前正广泛应用于污水处理特别是印染厂制革厂的废水处理，经过处理的污水能达到国家排放标准。在脱色的同时还能够去处理油胺等有毒性较大的有机物。凹凸棒石还具有一定的离子交换能力，所以可用于治理镉、铅、锶等重金属离子污染。通过合理配料和控制烧成工艺生产出适应曝气生物滤池中要求的陶粒滤料，各方优于石英砂等传统滤料。凹凸棒陶粒滤料克服了一般陶粒填料表面结釉、开放孔隙率低的缺点。凹凸棒石原矿石中含有大量的杂质，杂质的存在直接影响凹凸棒石的使用性能，经过提纯才能使凹凸棒石具有较高的吸附性能。本专利技术提供的利用湿法提纯凹凸棒石粘土制备挤压型陶瓷滤料的方法，将在凹凸棒石粘土提纯后，经搅拌混匀、揉团、挤压成型，然后经陈化、烘干和焙烧工序制得成品。可对水体中污染物进行高效的吸附净化，还可以应用于对NOx、VOCs、NH3、H2S和SO2等有害气体高效去除，同时具有机械强度高、气阻小、孔隙率和比表面积大、吸附容量大、稳定性好、成本低可重复再生使用等优点。此外本案与已公开的凹凸棒粉加工方法最大的不同在于，焙烧中在高温凹凸棒中多次少量加入冷水，使用冷水降温可使凹凸棒出现局部碎裂产生孔隙，同时通过高温使得冷水气化进一步形成内部孔道，凹凸棒粉透气性增强30%。喷洒冷水和焙烧同时进行，一次便可以生产陶瓷滤料。附图说明图1为本专利技术成品的电镜图。具体实施方式一种凹凸棒陶粒滤料，包括如下步骤：A、选料处理凹凸棒石粘土经晾晒，使凹凸棒石粘土的含水率降至30%-45%；B、制浆凹凸棒石粘土加入水中常温下搅拌，固液重量比为1:20，充分搅拌15min制浆；C、剪切、分散浆液中加入分散剂，分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠，分散剂添加量为凹凸棒石粘土重量的0.1-3%，搅拌15min后形成悬浮液，将此悬浮液置在高速剪切机中进行剪切分散，在经过离心机离心处理，离心后取上层浆液脱水干燥，得到高纯度凹凸棒石粉料；D、酸活化以高纯度凹凸棒石粉料为原料，高纯度凹凸棒石粉料、水和硫酸按重量份进行配制，高纯度凹凸棒石粉料45-65份、水35-50份、质量分数98%硫酸0.5-2份，将质量分数98%硫酸稀释在水中，硫酸稀释后喷洒在凹凸棒石粘土上，搅拌均匀后堆放24-48h；E、揉团、挤压酸化处理的高纯度凹凸棒石粉料通过挤压机制备挤压成型颗粒，在低压3-5MPa下保持1-10分钟，在高压10-40MPa下连续挤压成型；F、焙烧挤压成型颗粒经过450-550℃焙烧1-2h，料球脱水固化后自然冷却至常温得到成品；焙烧中的成品上喷洒4-20℃的冷水。所述步骤F焙烧中的成品上喷洒4-20℃的冷水，冷水分多次喷洒在成品表层。所述步骤F焙烧中喷洒冷水量占成品的质量的10-20%，冷水分3-5次喷洒.所述步骤E中成型颗粒尺寸长50mm-200mm、宽50mm-200mm、高50mm-1000mm。实施例1一种凹凸棒陶粒滤料，包括如下步骤：A、选料处理凹凸棒石粘土经晾晒，使凹凸棒石粘土的含水率降至30%-45%；B、制浆凹凸棒石粘土加入水中常温下搅拌，固液重量比为1:20，充分搅拌15min制浆；C、剪切、分散浆液中加入分散剂，分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠，分散剂添加量为凹凸棒石粘土重量的0.1-3%，搅拌15min后形成悬浮液，将此悬浮液置在高速剪切机中进行剪切分散，在经过离心机离心处理，离心后取上层浆液脱水干燥，得到高纯度凹凸棒石粉料；D、酸活化以高纯度凹凸棒石粉料为原料，高纯度凹凸棒石粉料、水和硫酸按重量份进行配制，高纯度凹凸棒石粉料45-65份、水35-50份、质量分数98%硫酸0.5-2份，将质量分数98%硫酸稀释在水中，硫酸稀释后喷洒在凹凸棒石粘土上，搅拌均匀后堆放24-48h；E、揉团、挤压酸化处理的高纯度凹凸棒石粉料通过挤压机制备挤压成型颗粒，在低压3-5MPa下保持1-10分钟，在高压10-40MPa下连续挤压成型；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凹凸棒陶粒滤料，其特征在于包括如下步骤：A、选料处理凹凸棒石粘土经晾晒，使凹凸棒石粘土的含水率降至30%‑45%；B、制浆凹凸棒石粘土加入水中常温下搅拌，固液重量比为1:20，充分搅拌15min制浆；C、剪切、分散浆液中加入分散剂，分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠，分散剂添加量为凹凸棒石粘土重量的0.1‑3%，搅拌15min后形成悬浮液，将此悬浮液置在高速剪切机中进行剪切分散，在经过离心机离心处理，离心后取上层浆液脱水干燥，得到高纯度凹凸棒石粉料；D、酸活化以高纯度凹凸棒石粉料为原料，高纯度凹凸棒石粉料、水和硫酸按重量份进行配制，高纯度凹凸棒石粉料45‑65份、水35‑50份、质量分数98%硫酸0.5‑2份，将质量分数98%硫酸稀释在水中，硫酸稀释后喷洒在凹凸棒石粘土上，搅拌均匀后堆放24‑48h；E、揉团、挤压酸化处理的高纯度凹凸棒石粉料通过挤压机制备挤压成型颗粒，在低压 3 ‑5MPa下保持1 ‑10 分钟，在高压10 ‑40MPa 下连续挤压成型；F、焙烧挤压成型颗粒经过450‑550℃焙烧1‑2h，料球脱水固化后自然冷却至常温得到成品；焙烧中的成品上喷洒4‑20℃的冷水。...

【技术特征摘要】
1.一种凹凸棒陶粒滤料，其特征在于包括如下步骤：A、选料处理凹凸棒石粘土经晾晒，使凹凸棒石粘土的含水率降至30%-45%；B、制浆凹凸棒石粘土加入水中常温下搅拌，固液重量比为1:20，充分搅拌15min制浆；C、剪切、分散浆液中加入分散剂，分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠，分散剂添加量为凹凸棒石粘土重量的0.1-3%，搅拌15min后形成悬浮液，将此悬浮液置在高速剪切机中进行剪切分散，在经过离心机离心处理，离心后取上层浆液脱水干燥，得到高纯度凹凸棒石粉料；D、酸活化以高纯度凹凸棒石粉料为原料，高纯度凹凸棒石粉料、水和硫酸按重量份进行配制，高纯度凹凸棒石粉料45-65份、水35-50份、质量分数98%硫酸0.5-2份，将质量分数98%硫酸稀释在水中，硫酸稀释后喷洒在凹凸棒石粘土上，搅拌均匀后堆放24-...

【专利技术属性】
技术研发人员：任珺，陶玲，杨宜珺，曹天轶，张倩，
申请(专利权)人：兰州坤仑环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62