以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用技术

本发明专利技术提供了一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用，将铬渣、氧化钙、可溶性淀粉和蒙脱石混合、造粒、高温焙烧得到陶粒，并将陶粒应用于废水的处理。本发明专利技术以氧化钙为改性剂，使得到的陶粒孔隙表面附着大量的氧化钙，处理废水时陶粒的微孔表面会形成OH

【技术实现步骤摘要】
以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用


[0001]本专利技术涉及工业固体废弃物的资源化利用
，尤其涉及一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用。

技术介绍

[0002]铬化合物是无机化工的主要产品之一，广泛应用于化工、轻工、冶金、纺织和机械等行业，我国国民经济中约15％的产品与铬化合物有关。铬渣是铬盐生产过程中排放的固体废渣，因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性，如果将铬渣露天堆放，不仅浪费土地资源，而且对地下水造成不同程度的污染，危害人体健康和动植物的生长。随着2012年7月新修订的《中华人民共和国清洁生产促进法》的正式实施，部分化工企业已利用无钙焙烧技术生产铬盐，铬渣的排放量随之大幅下降。无钙化焙烧产生的铬渣中Fe2O3含量为20
‑
40wt％，Al2O3含量为10
‑
20wt％，SiO2含量为10
‑
20wt％，Cr2O3含量为5
‑
10wt％。若将铬渣用于制砖、玻璃着色剂和建材辅料等，其利用率不足10％，经济效益较低，会造成Fe、Cr等有价元素的浪费。
[0003]陶粒是经焙烧生产的一种陶质轻骨料，广泛应用于建材、园林及水处理行业。目前制备陶粒的主要原料为粘土、页岩等天然资源，随着天然资源的大量消耗，陶粒的生产受到原料的限制，急需探索其它可替代原料，实现陶粒的大规模生产。
[0004]以铬渣为原料制备陶粒，不仅可以提高铬渣的经济附加值，有效解决铬渣的堆放问题；同时可以解决陶粒生产原料受限的问题，且制备的陶粒可用于处理废水，吸附重金属离子和磷离子，达到“以废治废”的目的。
[0005]申请号为CN201210024874.1的专利技术专利公开了一种以底泥和铬渣为原料制备水处理滤料的方法，该方法使用挤压机和盘式造球机，造球过程复杂，铬渣的利用率为10
‑
15％，铬渣处理量低，无法有效解决铬渣堆放问题；且可处理的废水仅为有机废水，处理的废水的种类单一。申请号为CN201210024877.5的专利技术专利公开了一种以底泥和铬渣为原料制备超轻防水型陶粒的方法，铬渣利用率依然不高。
[0006]有鉴于此，有必要设计一种改进的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法及陶粒的应用，解决传统陶粒制备方法中铬渣利用率低，制备过程复杂，且所得陶粒作为废水处理剂时，处理的废水种类单一的问题。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，包括如下步骤：
[0009]S1.混合：将铬渣、改性剂氧化钙、有机致孔剂和蒙脱石按预设比例进行混合研磨，得到混合物；
[0010]S2.造粒：将雾化水和步骤S1中得到的所述混合物按预设比例置于造球机中造粒，经筛选后，得到生球；
[0011]S3.焙烧：将步骤S2中得到的所述生球干燥后，焙烧得到陶粒。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述预设比例是指铬渣:改性剂氧化钙:有机致孔剂:蒙脱石的质量比为(30
‑
60):(0.01
‑
30):(5
‑
15):(25
‑
30)。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述有机致孔剂为可溶性淀粉。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，将步骤S1中所述铬渣、改性剂氧化钙、有机致孔剂和蒙脱石研磨至粒径小于100μm。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述预设比例是指雾化水:混合物的质量比为(2
‑
5):10。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中得到的所述生球的粒径为3
‑
5mm。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述焙烧为从室温升温至1000
‑
1200℃，保温20
‑
50min。
[0018]本专利技术还提供了一种陶粒的应用，将以上所述的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法制备得到的陶粒用于废水处理。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述废水处理为将陶粒和废水按1g:100mL的比例放入Cu
2+
含量为100
‑
150mg/L、Pb
2+
含量为1.5
‑
2.0mg/L和P含量为20
‑
25mg/L的废水中，在室温下静置1
‑
3h，陶粒在废水中的吸附率为90％
‑
94％，陶粒中Cr
6+
的浸出量小于0.1mg/L。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021](1)本专利技术提供的一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，以氧化钙作为改性剂，使得到的陶粒孔隙表面附着大量的氧化钙，处理废水时陶粒的微孔表面会形成OH
‑
离子和Ca
2+
离子，提高化学吸附能力。另外，蒙脱石及可溶性淀粉对陶粒的吸附起协同作用，所得陶粒化学吸附和物理吸附同时起作用，提高陶粒的吸附性能。
[0022](2)本专利技术提供的一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，以工业废弃物铬渣为原料制备陶粒，固体废弃物处理的新途径，且铬渣利用率高，有效减少了铬渣的堆放，保护环境。
[0023](3)本专利技术提供的一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，制备工艺简单，选用的原料来源广，价格低廉，降低生产成本。
[0024](4)本专利技术提供的一种陶粒的应用，陶粒的强度大、孔隙率高、比表面积大，吸附能力强，对废水的处理效果明显；且可以对有机废水和无机废水进行处理，污水的处理种类广。
[0025](5)本专利技术提供的一种陶粒的应用，对废水处理过程，陶粒对Cr
6+
的固定作用较强，Cr
6+
不容易进水水中，防止造成二次污染。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的以改性铬渣为原料制备陶粒的工艺流程图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对
本专利技术进行详细描述。
[0028]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0029]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0030]请参阅图1所示，本专利技术提供了一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，包括以下步骤：
[0031]S1.混合：
[0032]用研磨机分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.混合：将铬渣、改性剂氧化钙、有机致孔剂和蒙脱石按预设比例进行混合研磨，得到混合物；S2.造粒：将雾化水和步骤S1中得到的所述混合物按预设比例置于造球机中造粒，经筛选后，得到生球；S3.焙烧：将步骤S2中得到的所述生球干燥后，焙烧得到陶粒。2.根据权利要求1所述的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，其特征在于：步骤S1中所述预设比例是指铬渣:改性剂氧化钙:有机致孔剂:蒙脱石的质量比为(30
‑
60):(0.01
‑
30):(5
‑
15):(25
‑
30)。3.根据权利要求1所述的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，其特征在于：所述有机致孔剂为可溶性淀粉。4.根据权利要求1所述的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，其特征在于：将步骤S1中所述铬渣、改性剂氧化钙、有机致孔剂和蒙脱石研磨至粒径小于100μm。5.根据权利要求1所述的以改性铬渣为原料制备陶粒的方法，其特征在于：步骤S2中所述预设比例是指雾化水:混合物的质量比为(2
‑
5):10。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国军，海远浩，徐菊，郑顶立，张翔，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：