[發(fā)明專利]一種利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法

有效

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• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113104939B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 徐潤生;黃曉明;張建良;郭占成
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明提供了一種利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法，通過將冶金塵泥、鐵礦粉和粘結劑按比例混合均勻，干燥后再進行高溫焙燒，制備了微電解活性焦填料。通過上述方式，本發(fā)明制備的微電解活性焦填料具有鐵碳一體化的結構，處理過程中產生的微原電池數量多，電解反應速率快，且原料中含有的鋅在制備過程中被還原并在高溫下氣化，有利于填料氣孔的生成，使微電解填料具有較大的孔隙率和比表面積，解決了傳統鐵碳填料易板結、鈍化、堵塞、處理效率低的問題。并且，本發(fā)明拓寬了冶金塵泥和鐵礦粉的資源再利用途徑，還避免了褐煤半焦、焦煤等原料的使用，制備工藝更加簡單、成本更低，達到了以廢治廢的效果，具有良好的發(fā)展應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金化工技術領域，尤其涉及一種利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法。

背景技術

冶金塵泥作為鋼鐵工業(yè)在加工生產過程產生的固體廢棄物，富含了大量具有回收利用價值的金屬元素。由于冶金塵泥粒度極細，且冶金塵泥中含有有害元素，若將其堆放不進行處理，不僅容易揚塵而污染大氣，還會占用大量土地資源以及污染土壤。目前，處理冶金塵泥的主要方式有固化處理法、資源化利用、填海法等。其中，固化處理法及填海法沒有從本質上解決冶金塵泥造成的環(huán)境問題，已經不能適應當前冶金塵泥的處理趨勢。在我國大力提倡環(huán)境友好、循環(huán)利用資源的工業(yè)大環(huán)境下，冶金塵泥資源化循環(huán)利用成為了研究的熱點，如何利用冶金塵泥制備高附加值產品也是未來的一個重要研究方向。

微電解技術是利用金屬電化學腐蝕原理分解廢水中污染物的一種污水處理工藝，具有工藝簡單、適用范圍廣、處理效果好等優(yōu)點，是一項具有廣泛應用前景和研究價值的污水處理技術。微電解技術的核心是鐵碳填料，鐵碳填料的性能將直接影響廢水的處理效果。而冶金塵泥的主要成分為Fe和C，是制備鐵碳填料的理想原料。不僅如此，冶金塵泥中的其他有價元素如鋅會對微電解填料性能的改善產生影響。若能將鋼鐵企業(yè)在加工生產過程排放出的冶金塵泥應用于鐵碳填料的制備，不僅能夠減輕冶金塵泥帶來的環(huán)境污染壓力，還能大幅降低處理污水的成本，達到“以廢治廢”的目的，拓寬了冶金塵泥資源化的利用途徑。

公開號為CN103274503A的專利提供了一種鐵碳微電解填料及其制備方法，該專利通過將褐煤半焦、焦煤、冶金含鐵粉塵和粘結劑混合，成型為球狀顆粒后通過微孔活化，制備了鐵碳微電解填料，解決了冶金含鐵粉塵的處理問題以及傳統微電解填料易板結、容易鐵碳分離的問題。然而，該方法需要以大量褐煤半焦為原料，且該褐煤半焦需要經破碎、干燥、酸浸、烘干、干餾等步驟制備而成，混合后的原料還需要在較大的壓力下進行機械成型，進而使該鐵碳微電解填料的制備工藝復雜，能耗和成本較高，導致其應用受限。

有鑒于此，有必要設計一種改進的利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法，以解決上述問題。

發(fā)明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法。通過將冶金塵泥、鐵礦粉和粘結劑按比例混合，經干燥處理后進行高溫焙燒，在有效利用冶金塵泥的同時以簡單的工藝和較低的成本制備孔隙率高、吸附性能良好的微電解活性焦填料，實現對廢水的高效處理。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種利用冶金塵泥制備微電解活性焦填料的方法，包括如下步驟：

S1、將冶金塵泥、鐵礦粉和粘結劑按照預設比例混合，進行均質化處理，得到混合樣品；

S2、對步驟S1得到的所述混合樣品進行干燥處理，得到微電解活性焦填料前驅物；

S3、對步驟S2得到的所述微電解活性焦填料前驅物進行高溫焙燒，得到微電解活性焦填料。

作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟S1中，所述冶金塵泥與所述鐵礦粉的質量比為1:(0.1～10)，所述粘結劑的質量占所述混合樣品總質量的1％～30％。

作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟S1中，所述冶金塵泥與所述鐵礦粉的質量比為1:(1～10)，所述粘結劑的質量占所述混合樣品總質量的20％～30％。