[發明專利]一種磷回收用陶粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201510056710.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104744073B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 謝發之;李海斌;圣丹丹;胡婷婷;汪雪春;謝志勇
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;C04B38/06
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發明屬于固體廢棄物綜合利用技術領域，具體涉及一種磷回收用陶粒及其制備方法。

背景技術

陶粒是利用粘土、泥質巖石、工業廢料為主要原料，摻合少量黏結劑、添加劑等，經加工成?；蚍勰コ汕蜃詈笸ㄟ^焙燒等工藝過程而制成的一種人造輕骨料，其孔隙率高、密度小、抗堿集料反應等特點在社會生產領域具有廣泛的應用。

目前，以粉煤灰、煤矸石等工業廢棄料燒制成陶粒的研究已應用于廢水磷處理，但是地鐵渣土或建筑渣土制成的陶粒還沒有相關研究報道。地鐵渣土作為地鐵交通建設中排除的固體廢棄物，占用大量土地、耗費大量場地建設和維護費用，裸露的地鐵渣土容易形成顆粒狀粉塵污染環境。因此，隨著地鐵建設的發展，地鐵渣土的處理將成為一個重要問題。但是與煤矸石、粉煤灰、生物污泥等常用于制備陶粒的坯料相比，地鐵渣土本身為不含污染源土壤，研究其合理的處理措施有其必要性。同時，我國是農業大國，秸稈作為農作物的副產品，儲量豐富。雖然早在上世紀就有研究人員開始注意其資源的潛在價值，但至今仍未得到充分利用，秸稈大多當做廢棄物掩埋或焚燒，不僅造成資源浪費，而且污染環境。特別是焚燒的處理方式會排放大量的污染物，增加空氣中的顆粒微塵，不僅危害人的身體健康,而且會對局部大氣環境和氣候系統產生重要影響，嚴重時甚至會引發火災和影響交通狀況，造成 不可估計的損失。此外，水體富營養化嚴重威脅到水生生物的生存和人類的健康，而含磷廢水的不合理排放是導致水體富營養化的重要因素之一，提高污水深度處理除磷效率是控制水體富營養化的根本措施；同時磷是不可再生的主要肥源；研制經濟、高效的磷回收材料對水環境保護具有重要意義。

專利號為CN102515830A的發明公布了一種可再生吸磷陶粒及其制備方法，陶粒制備過程燒結溫度為950～1100℃，吸附量為10～11mg/g，該發明所需燒結溫度高，磷吸附效果不理想；專利號為CN101935195B公布了一種具有堿緩釋功能的多孔除磷陶粒及其制備方法，該方法所需原料種類較多，制備工序繁瑣，制備條件苛刻、經濟成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種磷回收用陶粒及其制備方法，以克服現有技術制備陶粒需要溫度過高、制備工藝復雜、磷吸附效果不理想的問題；同時也實現了固體廢棄物的綜合資源化利用。

為實現上述技術問題，本發明提供一種磷回收用陶粒，包括用以下重量份數的原料制作：地鐵渣土50～80份，農作物秸稈0～30份，氧化鎂15～30份，黏結劑羧基纖維素0～5份，采用上述原料經過以下步驟制得：

(1)將農作物秸稈粉碎，將上述重量份數的原料進行研磨混合，得到混合料，然后按水固比1：0.3～0.5制成陶粒坯料；

(2)將陶粒坯料干燥2～4h，然后在100～200℃下保溫25～45min，再在300～500℃下燒結24～60min得到燒結物；

(3)將上述燒結物進行冷卻即得產物。

優選的，所述磷回收用陶粒包括用以下重量份數的原料制作：地鐵渣土60～70份，農作物秸稈10～20份，氧化鎂18～26份，黏結劑羧基纖維素2～4份。

優選的，所述地鐵渣土用建筑渣土代替。

優選的，所述農作物秸稈為玉米、小麥、水稻、棉花、油菜或豆科類植物秸稈。

優選的，所述氧化鎂用堿式碳酸鎂、天然水鎂石礦廢物或菱鎂礦石代替。

本發明還提供一種上述磷回收用陶粒的制備方法，包括以下具體步驟：

(1)按重量份數將地鐵渣土50～80份、農作物秸稈0～30份、氧化鎂15～30份、黏結劑羧基纖維素0～5份進行配比、粉碎和研磨，混合均勻制得混合料；

(2)將上述混合料和水按水固比1：0.3～0.5制成陶粒坯料；

(3)將陶粒坯料干燥2～4h，然后在100～200℃下保溫25～45min，再在300～500℃下燒結24～60min得到燒結物；

(4)將上述燒結物進行冷卻即得產物。

本發明還提供一種上述磷回收用陶粒的應用，將所述磷回收用陶粒用于吸附水體中磷。