[發明專利]工業固體廢物填充劑的方法及其應用

在審

• 申請號: 202010417723.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN113680309A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 錢光人;陳子旋;周吉峙;張佳
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/04;B01J20/06;B01J20/10;B01J20/28;B01J20/282;B01J20/30;C02F1/28;C04B38/10;C04B28/04;C04B20/04;C04B20/02;C02F101/10;C02F101
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.工業固體廢物的預處理：采用工業固體廢物，按照組分質量比計算，工業固體廢物的組分比例符合鈣和鐵的質量比為(55～80)：(45～20)的要求，然后將工業固體廢物進行干燥，研磨并篩選，得到工業固體廢物粉末；

b.將在所述步驟a所得工業固體廢物粉末和去離子水進行混合攪勻，調節pH為9-11，得到水漿混合物；

c.將在所述步驟b所得水漿混合物中的固形物進行分離，將收集的固定物進行成型，并干燥，控制干燥溫度不高于80℃，得到固體材料；

d.將在所述步驟c中所得固體材料在800～1000℃下，在焙燒3～4h后，自然冷卻，然后將焙燒后的產物冷卻后的固體研磨成粉末；

e.將在步驟d所得粉末與硅酸鹽水泥進行混合，再將混合粉末、去離子水和過氧化氫放入混凝土模具中進行混合，在室溫下發泡并在室溫下自然風干，從而制得工業固體廢物填充劑材料。

2.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟a中，工業固體廢物為白云石、方解石、石膏、高爐渣、鋼渣、赤泥、粉煤灰、OG泥中的任意一種或任意多種的混合材料，其中所述OG泥為煉鋼轉爐濕法OG除塵工藝進而降低煙塵中顆粒物后產生的固體廢物。

3.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟a中，將工業固體廢物放于105～110℃烘干箱中進行干燥至少4h，得到干燥的工業固體廢物，研磨并篩選，得到工業固體廢物粉末。

4.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟b中，固體廢棄物粉末與水的質量配比為(1.3～4)：(0.6～1.8)。

5.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟b中，將工業固體廢物粉末和去離子水的混合物加入球磨罐中，蓋好并放入球磨機中進行球磨混合至少30min，球磨混合的轉速不低于200r/min，得到水漿混合物。

6.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟c中，待球磨機運行停止后，將水漿混合物放置于離心機中離心處理至少5min，離心機轉速為不低于3000r/min，待離心結束后去除上層清液，將剩余固定物置烘干箱中進行干燥至少12h，得到固體材料。

7.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟d中，將固體材料研磨成粉末，并用造粒機將其制成柱狀顆粒，將柱狀顆粒裝入陶瓷坩堝中，蓋好并放入馬弗爐內焙燒，升溫速度不低于5℃/min，在焙燒3～4h后，自然冷卻，并將制備的柱狀顆粒研磨成粉末。

8.根據權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法，其特征在于：在所述步驟e中，將在步驟d所得粉末與硅酸鹽水泥按照2：5的質量比例球磨混合至少12h,球磨混合的轉速不低于200r/min，得到混合粉末；將所得混合粉末、去離子水和質量百分比為30wt.％的過氧化氫按照20：9：1的質量配比混合，將混合物放入混凝土模具中進行混合；將模具蓋上保鮮膜，在室溫下，進行發泡并在室溫下自然風干至少4天，從而制得工業固體廢物填充劑材料。

9.一種權利要求1所述工業固體廢物填充劑的方法制備的工業固體廢物填充劑的應用，其特征在于：水泥、工業固體廢物填充劑、水和發泡劑按照(15～50)：(20～45)：(10～30)：(3～5)的質量配比混合均勻，澆筑養護得到多孔混凝土吸附顆粒，作為吸附除銻磷的混凝土復合吸附材料。

10.根據權利要求9所述應用，其特征在于：進行含銻磷廢水處理時，取1g多孔混凝土吸附顆粒加入1L總磷濃度不低于2mg/L且含銻濃度不低于5mg/L的待處理廢水中，進行銻磷吸附和去除。