一种稻壳灰粉末复合材料及造粒方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种稻壳灰及造粒方法和应用，它由一定比例的稻壳灰、膨润土、尿素、过磷酸钙和羧甲基淀粉钠组成，步骤是：A、将稻壳灰颗粒过筛，获得稻壳灰粉末；B、将稻壳粉末、膨润土、尿素和过磷酸钙按比例混合均匀，投放进入圆盘造粒机中备用，随后制备羧甲基淀粉钠溶液；C、造粒：将混合后的物料倒入实验室圆盘造粒机中，启动造粒机，转动造粒的同时喷入步骤(B)中的羧甲基淀粉钠溶液，得混合物；D、筛分：转动造粒3

【技术实现步骤摘要】
一种稻壳灰粉末复合材料及造粒方法和应用


[0001]本专利技术属于环境工程废物处理和农业用肥
，更具体涉及一种稻壳灰粉末复合材料，还涉及一种稻壳灰粉末复合材料的造粒方法，还涉及一种稻壳灰粉末复合材料的用途。

技术介绍

[0002]中国作为世界最大的水稻种植国家，每年的稻壳产量高达4000万吨，数量极其庞大。但是，目前中国对稻壳的利用率较低，大部分被丢弃或直接焚烧，造成严重的环境污染。结合文献报道和实际的市场情况可知，目前最有效利用的方式是气化发电。这一方式既解决了资源的废弃和污染问题，又能缓解中国面临能源危机。但是这一条路线的实施同时也带来了大量的稻壳气化发电废弃物发电稻壳灰，如不妥善处理，比重极轻的碱性稻壳灰也会对大气和地下水环境造成污染。稻壳灰作为一种富含硅元素的生物炭材料，具有广泛的应用价值。因此，为了便于运输和使用，对于稻壳灰造粒固化方法的研发显得尤为重要。
[0003]2000年后，中国稻壳灰的利用开始得到重视。经检索，中国专利技术专利中现有关于稻壳灰的收集、运输和使用的技术并不多见，共检索4项：
[0004]专利号201410373871.8：本专利技术公开了一种喷淋收集稻壳灰的方法，属于环保
，具体的方法如下：粗烧出渣
→
多管除灰
→
喷淋除尘
→
干燥
→
风机排出。本专利技术的有益效果在于：最大程度收集稻壳灰，利用稻壳灰，同时保护环境，减少排放的废气中含有的稻壳灰，且达到资源综合利用，节省能源，降低排放，节能环保的效果。
[0005]专利号201310143665.3：本专利技术提供一种稻壳灰的综合利用方法。东三省年产水稻为50亿公斤，水稻有15％的是稻壳，稻壳燃烧后产生15％左右稻壳灰。这些稻壳燃烧后可生成稻壳灰1.125亿公斤，稻壳灰中含有二氧化硅56％，氧化铝30％，三氧化二铁4.6％。氧化钾3.5％和氧化钙3.4％，稻壳灰到处堆放不仅占用土地，它所含的碱性氧化物遇到水会变成碱，也会污染水源。申请人把稻壳灰通过磁选、碱洗、洗去氧化铝，稀释得到氢氧化铝，液体浓缩得到氢氧化钾，盐酸酸洗洗去氧化钙。浓缩得到氯化钙，剩下的是二氧化硅。经过上述方法将稻壳灰分离出三氧化二铁、氢氧化铝、氢氧化钾、氯化钙和二氧化硅五种化工原料，使稻壳灰得到了综合利用。它不但保护了环境又产生了经济效益。
[0006]专利号201320455829.1：本专利技术涉及一种稻壳燃烧炉稻壳灰自动收集装置，涉及锅炉
，包括一置于地面上且呈筒状的燃烧炉体，所述燃烧炉体的燃烧室底部设有一炉板，该炉板呈网状结构，用于放置待燃烧的稻壳，其网眼的大小不会使未燃烧的稻壳从网眼落下，所述燃烧炉体底部位于炉板下方设有一稻壳灰收集仓，所述炉板底面连接有一伸缩轴，所述伸缩轴的一端连接有传动机构，该传动机构带动伸缩轴运动，从而带动炉板的伸缩运动，使燃烧后的稻壳灰在炉板的运动下从网眼落入到稻壳灰收集仓内。本技术结构简单，设计新颖，能够自动收集燃烧后的稻壳灰，无需人工清理，且燃烧率高。
[0007]专利号201310101758.X：本专利技术涉及一种稻壳灰基多孔材料及其制备方法。其技术方案是：以70～95wt％的稻壳灰和5～30wt％的增塑剂为原料，外加所述原料10～40wt％
的水和1～15wt％的结合剂，混合均匀，机压成型；再将成型后的坯体在110～150℃条件下干燥20～24h，然后在1000～1350℃条件下保温2.5～12小时，即得稻壳灰基多孔材料。其中：增塑剂为黏土、膨润土和叶腊石中的一种；结合剂为羧甲基纤维素、糊精、淀粉和蔗糖中的一种。本专利技术具有生产成本低、工艺简单、节能环保和易于工业化生产的特点；所制备的多孔材料具有较高的强度、较低的体积密度和较低导热系数，适用于气体液体过滤与净化分离、化工催化、高级保温、生物植入和吸声减震领域。
[0008]上述针对稻壳灰的处理方法最大的问题是只针对了收集和利用，对于稻壳灰的存放和运输仍然存在问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是在于提供了一种稻壳灰粉末复合材料，配方合理，使用方便，高纯度、低黏性、能耗低、无污染、成粒效率高、颗粒质量高。
[0010]本专利技术的另一个目的是在于提供了一种稻壳灰粉末复合材料的造粒方法，方法易行，操作简便，减少了碱性粉状物对环境的污染，并有利于稻壳灰的收集、运输和使用，达到了废物利用的效果。
[0011]本专利技术还有一个目的是在于提供了一种稻壳灰粉末复合材料在土壤镉污染修复中的应用，稻壳灰粉末复合材料能有效降低重金属污染土壤中植物的镉富集，并为植物生长提供硅源和营养元素，提升土壤pH，降低了土壤镉生物有效性，最终提升了植物生长和产量。
[0012]为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：
[0013]本专利技术的技术原理是：有机高分子化合物有利于提高材料的成粒性及其抗压强度，但大多数有机高分子材料易残留，对土壤和水体环境影响较大。羧甲基淀粉钠是一种无毒、无味、不易霉变的醚类淀粉，具有超强的粘结性能，在吸湿之后能保持颗粒完整不破碎，并具有一定的强度，在加入膨润土之后会影响淀粉膜的完整性，略微降低颗粒的抗压强度，但是膨润土对材料具有增韧作用，使产品流动性更好，容易造型。而尿素能提升淀粉粘结剂的黏度和稳定性，有效提高产品的强度和耐久性。同时，过磷酸钙不但能增加材料pH，固定土壤重金属，补充土壤中磷和钙元素，还可吸收物料中游离的水，并放出热量，蒸散水分。本专利技术将这几种材料合理配合，用于稻壳灰造粒。
[0014]一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成：
[0015][0016]一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成：
[0017][0018]一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成(产率高)：
[0019][0020]一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成(综合性能强)：
[0021][0022]一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成(无需烘干)：
[0023][0024][0025]上述五种原料，最关键的是膨润土和尿素。它们是这些材料中重要的一环。膨润土和尿素能有效的提高了颗粒韧性，也能使颗粒保存的更持久。但膨润土会降低颗粒的强度，所以膨润土和羧甲基淀粉钠的比例十分重要。由于稻壳灰是一种稻壳灼烧后的灰分材料，碳和硅含量较高，难以通过一般的方式粘结成粒。此外，过磷酸钙的加入能吸收造粒时加入的水分，同时放热，蒸散水分。这样能有效的减少了烘干所消耗的时间和能量。本专利技术效率高，有效的降低了成本，快速的粘结稻壳灰成粒，达到了便于储存运输，降低了污染的目的。
[0026]一种稻壳灰粉末复合材料的造粒方法，其步骤是：
[0027]A、将稻壳灰颗粒过筛，获得粒径在0.25mm以下的稻壳灰粉末；
[0028]B、将稻壳粉末、膨润土、尿素和过磷酸钙按一定比例混合均匀，投放进入圆盘造粒机中(现在设备)，获得混合物料，备用。随后制备羧甲基淀粉钠溶液：将羧甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稻壳灰粉末复合材料，它由以下重量份的原料制成：一种稻壳灰粉末复合材料的造粒方法，步骤是：A、将稻壳灰颗粒过筛，获得粒径在0.25mm以下的稻壳灰粉末；B、将稻壳粉末、膨润土、尿素和过磷酸钙按一定比例混合均匀，投放进入圆盘造粒机中，获得混合物料，备用，随后制备羧甲基淀粉钠溶液：将羧甲基淀粉钠与水按1：1混合之后倒入高压喷瓶中待用；C、造粒：将步骤(B)中混合后物料倒入实验室圆盘造粒机中，启动造粒机，转动造粒的同时喷入步骤(B)中的羧甲基淀粉钠溶液，获得一种混合物；D、筛分：转动造粒3
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5分钟后，将其中粒径>4.75mm和<1.0mm的粒料筛分出来粉碎后作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲泳，涂书新，袁雅君，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：