[發(fā)明專利]一種煤基固廢農(nóng)林抗旱保水陶粒的制備方法

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• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114907140A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董國輝;肖晨陽
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B38/00;C04B33/32;C04B33/135;C04B33/132;C05G3/80
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 弓長

本發(fā)明公開了一種煤基固廢農(nóng)林抗旱保水陶粒的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，對煤矸石進行破碎磨粉過篩，對含碳煙道固廢進行磨粉過篩，之后分別稱取煤矸石和含碳煙道固廢，按照質(zhì)量百分比煤矸石占50％?70％，含碳煙道固廢占30％?50％；步驟2，將分別稱取煤矸石和含碳煙道固廢通過研磨混合均勻，之后向混合物中加入水并柔和直至團聚成生料球；步驟3，將生料球放入烘干箱中烘干；步驟4，對步驟3得到的生料球進行煅燒處理，冷卻后得到最終的陶粒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤炭產(chǎn)業(yè)固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤基固廢農(nóng)林抗旱保水陶粒的制備方法。

背景技術(shù)

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。在煤炭開采利用過程中產(chǎn)生大量固體廢棄物，比如在煤炭開采過程中產(chǎn)生的煤矸石、在煤炭燃燒過程中煙塵除塵器收集的粉煤灰、以及煤液化工程產(chǎn)生的油灰渣等。目前煤基固廢多以堆存填埋為主要處理方式，這種方式會導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)污染耕地及地下水，同時細小粉末產(chǎn)生的揚塵易進入空氣產(chǎn)生霧霾和PM_2.5等，嚴(yán)重危害人體健康。煤基固廢的主要成分為Al₂O₃、SiO₂和C，同時還包含CaO、S、NaCl等化學(xué)成分。充分利用煤基固廢，可以實現(xiàn)“變廢為寶”，節(jié)約自然礦物資源，達到保護環(huán)境節(jié)約資源的目的。

陶粒呈球狀外形，堅硬而且外表光滑，內(nèi)部有許多蜂窩狀微孔，耐酸、耐堿、耐腐蝕，具有輕質(zhì)、使用壽命長等性能。這些陶粒可以廣泛應(yīng)用于建筑、園林綠化、污水凈化及飲用水深度處理等領(lǐng)域。現(xiàn)有陶粒制備技術(shù)以黏土為主要原料，會浪費自然礦物資源；同時添加多種原料和輔助劑，導(dǎo)致制備方法復(fù)雜，生產(chǎn)成本增加。隨著黏土礦物自然資源的緊張，本發(fā)明提出利用煤基固廢為原料制備陶粒有著廣泛的市場應(yīng)用前景。另外，按照本專利技術(shù)制備的陶粒具有良好的吸水保水性能，可以用于抗旱保水材料，對煤工業(yè)全流程固體廢棄物的綜合利用以及農(nóng)林保水抗旱具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤基固廢農(nóng)林抗旱保水陶粒的制備方法，在于使用煤基固廢替代陶粒制備用的黏土，不添加任何輔助劑，完全以煤基固廢為原料制備農(nóng)林抗旱保水材料的方法，實現(xiàn)了煤基固廢的綠色高附加值利用。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種煤基固廢農(nóng)林抗旱保水陶粒的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，對煤矸石進行破碎磨粉過篩，對含碳煙道固廢進行磨粉過篩，之后分別稱取煤矸石和含碳煙道固廢(含碳煙道固廢，指在煤炭燃燒過程中煙塵除塵器收集的粉煤灰)，按照質(zhì)量百分比煤矸石占50％-70％，含碳煙道固廢占30％-50％；

步驟2，將分別稱取煤矸石和含碳煙道固廢通過研磨混合均勻，之后向混合物中加入水并柔和直至團聚成生料球；

步驟3，將生料球放入烘干箱中烘干；

步驟4，對步驟3得到的生料球進行煅燒處理，冷卻后得到最終的陶粒。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述步驟1中，煤矸石通過150目篩或200目篩進行過篩。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述步驟1中，含碳煙道固廢通過150目篩或200目篩進行過篩。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述步驟3中，烘干的溫度為60℃-125℃，烘干時間為2h-3h。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述步驟4中，所述煅燒處理具體為：將烘干的生料球放入馬弗爐中，以恒定升溫速率升溫至800℃81200℃，并保溫0.5h-2h。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述步驟2中，生料球的粒徑為8mm-10mm。