一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法及微电解填料技术

本发明专利技术公开了一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法及微电解填料，制备方法，包括以下步骤：S1、称取100份的硫酸烧渣、20～30份炭材料和2～5份的碳酸盐，研磨制得细磨混合料；S2、在细磨混合料中加入粘结剂，并制作成型，制得成型混合料；S3、烘干成型混合料，制得烘干成型混合料；S4、烘干成型混合料进行还原焙烧，冷却后即制得微电解填料。本专利采用从氧化铁直接还原到金属铁新的固结方式，还原铁粉(海绵铁)都从氧化铁还原而来，本专利采用一次还原—固结而成，工艺相对简单，金属铁不进行二次处理，如破碎、磁选等，防止金属铁表面氧化，从而保持金属铁的活性。属铁的活性。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法及微电解填料


[0001]本专利技术涉及一种微电解填料，特别是一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法及微电解填料。

技术介绍

[0002]随着经济高速发展和技术进步，污水种类和成分复杂化，常规的物理化学及生物处理方法难以达到水处理要求，许多新技术应运而生，废水技术取得了一定的进展，水处理行业中领先技术中目前以膜技术、微电解填料、Fenton法应用较成熟。
[0003]微电解填料广泛应用于印染、农药/制药、重金属、石油化工及油分等废水以及垃圾渗滤液处理，取得了良好的效果，不仅能够有效去除其中的色度，重金属，同时对于难降解有机物质的去除率高达75
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95％。
[0004]微电解填料主要成分为金属铁和炭，最早采用金属铁(如铁屑、海绵铁等)加入水中，发展铁碳床，物理挤压成型铁碳材料，再发展烧结和高温烧结铁碳微电解填料。高温微电解填料主要解决铁碳结板、提高废水处理效率，提高了操作的便易性，降低了劳动强度。目前市场微电解填料种类较多，由于微电解填料生产企业的原材料批次外购，不能保证原材料来源不一致，如铁原料采用铁鳞、铁屑、海绵铁以及还原铁等，加上各企业的工艺不一样，导致市场上微电解填料品类繁多，质量良莠不齐，导致微电解填料市场混乱。目前市面上微电解填料以高温烧结质量最好，目前专利技术中如公开号 CN2015101143806工业废水降解微电解铁碳填料的制备方法、CN 2015108327406工业废水微电解预处理的铁碳填料及其制备方法、CN 201910159841X一种高活性铁碳微电解填料的制备方法等，高温烧结微电解填料主要原料采用铁粉(或还原铁粉)和活性炭，存在原材料价格高，加之高温烧结，相应微电解填料价格较高，水处理成本增加，对高温烧结微电解填料推广有一定不利影响。由于采用铁粉和活性炭为二次原料，不利于节能和降低CO2排放。该类型填料发展采用高温烧结球粒，主要原料采用铁粉(或还原铁粉)和活性炭，存在原材料价格高，加之高温烧结，相应微电解填料价格较高。同时有的铁碳填料粘结剂采用粘土、高岭土、膨润土等，造成主要的元素铁碳含量降低，污水处理后的污泥量增大，污泥处理难度加大。
[0005]公开号为CN101704574B的专利中公开了一种微电解环保填料的制备方法，生产原料由50～60wt.％硫酸烧渣、30～45wt.％煤粉、5～10wt.％石灰石、0.2～0.5wt.％添加剂组成，上述生产原料各组分含量之和为100wt.％；生产原料经烘干、研磨过筛、配料、还原焙烧、粉碎磁选处理后得到产品，合格产品中作为阳极材料的还原性铁占55～ 85wt.％、作为阴极材料的炭10～20wt.％、其它杂质5～25wt.％；其中，煤粉作为制备过程中的还原剂；所述的添加剂为四硼酸钠。该专利中微电解环保填料处理效果不理想，处理效果有待提升。
[0006]公开号为CN102719670B的专利公开了一种黄金冶炼和化工生产中污水处理、综合利用、环境保护生产方法，特别涉及一种沉砷后液采用硫酸烧渣净化的方法，具体步骤为：烟气净化制酸、焙砂酸浸、硫化沉砷、制得沉砷后液和在硫酸烧渣中进行增湿、降温及固砷处理。该专利技术有效利用了硫酸烧渣中的铁，消除了现有技术中沉砷后液的中和处理步骤，且
达到了对硫酸烧渣增湿、降温和固砷目的的沉砷后液净化方法，简单易行、经济实用、资源利用率高。该专利采用硫酸烧渣脱砷，主要利用吸附作用脱砷。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法及微电解填料，提升去除污水中重金属离子和降低污水COD的效果。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、按重量份称取100份的硫酸烧渣、20～30份炭材料和2～5份的碳酸盐，研磨制得细磨混合料；
[0010]S2、在细磨混合料中加入粘结剂，并制作成型，制得成型混合料；
[0011]S3、烘干成型混合料，制得烘干成型混合料；
[0012]S4、烘干成型混合料进行还原焙烧，冷却后即制得微电解填料。
[0013]目前现有技术中采用还原铁粉和炭高温固结，反应的温度高，还原铁粉需二次处理。本专利采用从氧化铁到金属铁新的固结方式，还原铁粉(海绵铁)都从氧化铁还原而来，本专利采用一次还原—固结而成，工艺相对简单，金属铁不进行二次处理，如破碎、磁选等，防止金属铁表面氧化，从而保持金属铁的活性。不同于还原铁粉和炭高温固结填料，主要金属铁和炭，而本专利中硫酸烧渣含有部分硅酸盐，硅酸盐高温参与固溶构成架构，保持废水处理过程中球粒架构强度。
[0014]本专利采用硫酸烧渣，硫酸烧渣为高温脱硫产物，具有多孔表面，在高温还原性能好。
[0015]在本专利技术的一个优选的实施例中，S4中焙烧温度为1180℃～1240℃，焙烧时间为 90分钟～120分钟。烧结温度提高有利于球粒强度。温度过高，虽然强度提高，但致使孔隙率下降，不利于废水处理，且温度高能耗也升高。通过试验确定焙烧温度为 1180℃～1240℃，本专利温度比一般高温烧结(1280℃～1300℃)低。
[0016]在本专利技术的一个优选的实施例中，微电解填料孔隙率50～70％，物理强度 600～700kg/cm2。进一步优选地，微电解填料孔隙率52～63％，物理强度625～650kg/cm2。孔隙率越大的填料，颗粒粒径也越大，比表面积也就越小，其无效的空间越大，虽然可以停留更多的水在其中，但每一个水分子流经的填料面积越小，其反应效果反而不好。孔隙率需要控制在一个合理的范围，兼顾球粒强度和烧结温度，孔隙率可以增大铁碳填料和水的面积，加快反应。
[0017]在本专利技术的一个优选的实施例中，S3中烘干成型混合料的水分质量份含量为 0.5～5％。在本专利技术的一个优选的实施例中，S3中烘干成型混合料的水分质量份含量为 1.5～2％。造球含有一定的水分，需要控制烘干过程，避免因烘干过程水分脱除造成球粒裂纹，从而造成球粒的强度下降。一般造球的球粒烧结都有烘干干燥程序。烘干温度采取120℃～200℃可以，烘干速度控制较慢，目的排除水分。
[0018]在本专利技术的一个优选的实施例中，微电解填料形状为球形，粒径为10～20mm。进一步优选地，粒径为10～15mm。控制球粒粒径大小，根据试验结果而定。球粒粒径小，生球的强度较差，而球粒粒径大，不利于温度的传导和高温还原。
[0019]在本专利技术的一个优选的实施例中，粘结剂为羧甲基纤维素或水玻璃中的一种或两种，细磨混合料与粘结剂的质量比为1：0.1～0.15。羧甲基纤维素盐主要作用粘结，在低温 250～300℃分解后，可排除球粒内部部分空气。
[0020]在本专利技术的一个优选的实施例中，硫酸烧渣中铁的质量份含量为60～66％。提高填料中金属铁含量有利于废水处理，铁含量过高，废水处理过程造成球粒强度下降，杂质高，会降低主要元素铁含量。硫酸烧渣中还包括以下质量份的原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸烧渣微电解填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1、按重量份称取100份的硫酸烧渣、20～30份炭材料和2～5份的碳酸盐，研磨制得细磨混合料；S2、在细磨混合料中加入粘结剂，并制作成型，制得成型混合料；S3、烘干成型混合料，制得烘干成型混合料；S4、烘干成型混合料进行还原焙烧，冷却后即制得微电解填料。2.根据权利要求1所述的硫酸烧渣微电解填料的制备方法，其特征在于，S4中焙烧温度为1180℃～1240℃，焙烧时间为90分钟～120分钟。3.根据权利要求1所述的硫酸烧渣微电解填料的制备方法，其特征在于，微电解填料孔隙率50～70％，物理强度600～700kg/cm2。4.根据权利要求3所述的硫酸烧渣微电解填料的制备方法，其特征在于，微电解填料孔隙率52～63％，物理强度625～650kg/cm2。5.根据权利要求1所述的硫酸烧渣微...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建湘，周虎强，王全亮，乐毅，戴艳萍，
申请(专利权)人：湖南有色金属研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：