[發明專利]凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201110100132.8
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102225870A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 彭書傳;鮑騰;陳天虎;王進;岳正波;舒林
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B38/06;C02F3/30;B01J32/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術領域

本發明涉及農副產品廢棄物的回收再利用，具體地說是凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制備方法和用途。

二、背景技術

我國作為農業大國，生物質的資源豐富，主要以水稻、小麥、油菜秸稈、還有農副產品為主，還有少量的玉米秸稈及其他作物秸稈。傳統的處理方法大多是在田間地頭焚燒，這種處理方法不僅嚴重污染空氣，又會使土地里的微生物死亡，土地變硬板結，增加了化肥的用量。近些年來國家也出臺了秸稈和農業廢棄物禁燒的政策，但有些地區還有秸稈和農業廢棄物焚燒的現象。我國每年秋收后活忙中前空氣中煙塵彌漫就是最好的證明。要讓農民停止焚燒的最好辦法就是讓他們認識到秸稈是一筆寶貴的資源。而目前國內對秸稈的資源利用粗放，且利用率低，主要措施包括制禽畜飼料、制沼氣、制有機肥和編制工業品。制禽畜飼料和制有機肥相當于將秸稈從農民手中收走又返還農民手中，兩種產品不適合小作坊生產，大規模生產又短期內很難得到農民的認同，因此不利于推廣。制沼氣對于農民來說若保存不善有一定的危險性，且前期投入也較高。編織工業品用量更是少，不能從根本上解決秸稈的問題。因此我們有必要研究出一種新型的可以大規模推廣的資源利用的措施。

專利文獻CN?101653722A公開凹凸棒石粘土除磷吸附劑的制備方法及其應用其特征是選擇凹凸棒石含量大于60％的凹凸棒石粘土礦石，經堆存、均化后，調節礦石含水量按重量百分比為40-50％，經擠壓機剪切擠壓成片狀料；片狀料在經晾干或烘干后粉碎成粉料，以及不同粒徑的粒料；將粒料分別在300-500℃的溫度下煅燒得到不同粒級的凹凸棒石粘土除磷吸附顆粒劑；將粉料以300-500℃的溫度煅燒0.5-2小時得凹凸棒石粘土除磷吸附粉劑；或將粉料先造粒成顆粒料，再煅燒得凹凸棒石粘土除磷吸附顆粒劑。但是這一技術方案中所制備的顆粒沒有添加造孔劑，所制備的顆粒孔隙率小、顆粒不規則、應用于生物濾池中掛膜負載微生物難，不適合微生物繁殖，而且不規則的顆粒在生物濾池運行中水流阻力大，易引起生物濾池堵塞。生物濾料作為曝氣生物濾池的核心組成部分，影響著該工藝的處理效果和運行控制，故選擇合適的濾料對曝氣生物濾池工藝的推廣和應用意義非常大。

三、發明內容

本發明旨在避免上述現有技術的不足之處，提供一種用途廣泛、成本低廉、制備方法簡單的凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制備方法和用途。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的特點在于按質量百分比其原料構成為：凹凸棒石粘土75-85％，生物質10-20％，粘結劑5-15％；

所述的生物質為樹葉、鋸末或秸稈；所述的粘結劑為工業水玻璃。

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的制備方法的特點在于：以凹凸棒石粘土和生物質為原料，在粘結劑的作用下造粒并在空氣中煅燒后得到。

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的制備方法的特點在于按以下步驟操作：

a、將凹凸棒石粘土礦石干燥、粉碎并過200目篩得到凹凸棒石粉料；

b、將生物質粉碎過200目篩，與粘結劑和步驟a得到的凹凸棒石粉料混合得到混合粉料；

c、向所述混合粉料中加水并攪拌均勻，加水量為混合粉料質量的30-50％，造粒成型，控制顆粒粒徑在5-7mm，隨后自然晾干，再在空氣中于500-800℃煅燒1-3小時得到凹凸棒石粘土多孔陶粒。

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的用途的特點在于：所述凹凸棒石粘土多孔陶粒在曝氣生物濾池中作為微生物載體的應用。

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的用途的特點在于：所述凹凸棒石粘土多孔陶粒作為催化劑載體的應用。

本發明凹凸棒石粘土多孔陶粒的用途的特點也在于：所述的催化劑為生物酶。

凹凸棒石粘土多孔陶粒是一種復合凹凸棒石粘土造粒后在空氣中煅燒氧化而成的一種新型多孔陶粒。使其具有較高的強度、較高的孔隙率、較大的比表面積。與傳統陶粒相比更有廣闊的應用前景，是某些不可再生材料的理想替代品。更具有優良的環境適應性、先進性、環境協調性以及舒適性。單純的凹凸棒石煅燒后不會產生較大的氣孔，而本發明中添加了造孔劑生物質后，在空氣中煅燒氧化后生物質熱解產生氣體逸出，從而使凹凸棒石粘土多孔陶粒產生氣孔，生物質在空氣中煅燒后產生灰分、CO、CO₂等，而在惰性氣體中煅燒產生無定形碳。相比較而言在空氣中煅燒陶?？紫堵矢撸讖礁?。