[發明專利]一種硫化鉛鋅礦浮選尾礦生物陶粒濾料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310018664.6
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103086741A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 汪順才;余學勇;袁榮灼;毛超杰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;B09B3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

所屬技術領域

?本發明屬于水處理劑制備技術領域，特別是一種硫化鉛鋅礦浮選尾礦生物陶粒濾料及其制備方法。

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背景技術

尾礦是指金屬或非金屬礦山開采出的礦石，經選礦廠選出有價值的精礦后排放的廢渣。這些尾礦由于數量大，含有暫時不能處理的有用或有害成分，隨意排放，將會造成資源流失，大面積覆沒農田或淤塞河道，污染環境。如目前我國尾礦的主要處理方式為尾礦庫堆存，這不僅提高了選礦的附加費用，同時也是重大危險源和環境污染源，既對尾礦庫下游人民生命和財產安全構成威脅，又易造成環境污染事故。尾礦的再生利用已成為當前急迫解決的問題，但現有尾礦資源的開發利用方向還僅限于尾礦重選、有價組分提取、充填區、建筑材料、土壤改良劑、微晶體制備等方面，其尾礦的綜合利用率很低，不到20%。

現有用于水處理的陶粒濾料主要采用膨脹頁巖、粘土、鋁礬土、垃圾燒渣、煤矸石、生物污泥、河底泥或/和粉煤灰等為主要原料，經過高溫燒制而成。雖然陶粒濾料具有孔隙率高、化學性能穩定、機械強度高、過濾水質好、滲透能力強、濾速高等優點，其主要技術指標優于石英砂和無煙煤濾料，可廣泛用于自來水過濾、城鎮污水處理以及用于石油，化工行業的過濾介質等，但還存在以下主要問題：一是處理效果與經濟性能不能完美結合，如吸附性能好的陶粒濾料比表面積大，但其強度低、使用壽命短以及再生處理費用高；經濟性能好的陶粒濾料強度大、比表面積小、再生處理費用低，但吸附性能較差。二是普通陶粒濾料存在的主要缺陷為：表面粗糙度不夠、親水性差、微生物不易附著，且制備和燒制工藝復雜、陶粒成品均勻性差、不便應用，同時比重不合理的尚不能在生物濾池中形成流化狀態，微生物與污染物接觸幾率小，處理效率低。三是制備陶粒濾料的主要原材料局限于上述幾種材料，比較單一，不能滿足不同水質污水的處理要求。

中國專利申請200610010355.4提出了一種“生物陶粒濾料及其制備方法”?，該生物陶粒濾料由頁巖、粉煤灰、污泥、成孔劑和粘結劑制成，雖然可以克服現有陶粒濾料孔隙率低，尤其是微孔含量低、表面粗糙度不足、親水性差而引起的比表面積小、吸附能力差、微生物固定量小、固定化速率低的問題，但由于該配方中采用了污泥等原料，使得焙燒的溫度受限于1000℃內，而一般陶粒燒制的最低溫度要求為1080℃，溫度不足會導致燒制的成品出現強度低、易碎易裂，以及可利用率低等缺點。

如何克服現有技術的不足，已成為當今水處理劑制備技術領域亟待解決的關鍵難題之一。

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發明內容

?本發明的目的在于克服現有技術的不足而提供一種硫化鉛鋅礦浮選尾礦生物陶粒濾料及其制備方法，本發明提供的生物陶粒濾料具有利用礦山廢渣變廢為寶和大幅度降低原料成本的優點，本發明提供的制備方法實施簡便、無二次污染產生以及實用可靠。

?根據本發明提出的一種硫化鉛鋅礦浮選尾礦生物陶粒濾料，其特征是由80～90wt.%硫化鉛鋅礦浮選尾礦、8～18.5wt.%粘土、1.5～2.5wt.%?造孔劑和外加粘結劑制成，其中：造孔劑為木屑、竹屑或秸稈；粘結劑為質量百分數8～12%的木質素黃原酸鈣、碳酸鈉或硅酸鈉溶液，生物陶粒濾料所用原料的固液比為8～12:1。

?本發明進一步的優選方案：一是硫化鉛鋅礦浮選尾礦生物陶粒濾料由85.8wt.%硫化鉛鋅礦浮選尾礦、12.2wt.%粘土、2wt.%?造孔劑和外加粘結劑制成，其中：造孔劑為鋸末；粘結劑為質量分數10%的木質素黃原酸鈣溶液，生物陶粒濾料所用原料的固液比為10:1。二是所述的硫化鉛鋅礦浮選尾礦的化學成分質量百分含量為：SiO₂：33.92%、Al₂O₃：3.71%、MgO：2.10%、CaO：?21.43%、MnO：6.72%、SO₃：8.99%、?Fe₂O₃：4.3%、有機成分：17.3%。三是所述的粘土的化學成分質量分數含量為：SiO₂：64.42%、Al₂O₃：16.91%、MgO：1.57%、CaO：?0.85%、MnO：0.10%、SO₃：8.99、?Fe₂O₃：4.78%、有機成分：7.20%。