CN108101507B - 一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有缓释功能的多孔轻质吸附陶粒制备方法，涉及一种吸附材料的制备方法。该方法将400目的硅尾矿55‑75份、400目的钙基蒙脱土5‑25份、聚磷酸钠2‑8份、淀粉1‑5份、2‑5份的偶氮二甲酰胺和适量的水按配比混合均匀，之后造粒成指定粒径的颗粒。在常温干燥至含水量10%左右后，在110‑130℃下干燥至含水量约5%。最后在400‑600℃的马弗炉里加热20‑40分钟，小颗粒内物质发生物理和化学变化导致膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒。本发明烧结温度比常规方法低400‑700℃左右，耗能低。制备的材料强度高，丰富多孔且负载吸附能力强，特别适合用于吸附气体，清除水中杂质和负载酸碱性物质，因此具有广泛的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸附陶粒的制备方法，特别是涉及一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法。
背景技术
据统计，2015年我国的尾矿排放总量已经达到8亿吨。其中，以低硅为特征的铜铁尾矿占到一半以上。低硅尾矿的二氧化硅含量较低（一般低于60%），活性较差，难以资源化利用，大多以堆放为主，污染了环境，危及生态。
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。膨润土小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状，具有一定的粘结性。
目前轻质陶粒都是采用各种原料经过高温焙烧制备，耗能很高且污染环境，制品表面形成一层釉质。虽然内部也有大量呈蜂窝状结构的微孔，但是内部蜂窝状结构的微孔是一种闭口孔，蜂窝状结构的微孔不仅彼此之间不连通，而且与外界相隔绝，吸水率较低，几乎不含有水分，将这种陶粒放进水体中，只能漂浮于水的表面，因此并不能直接用于种植各种苗木、花卉和蔬菜等植物，也无法实现吸附气体，清除水中杂质和负载酸碱性物质和营养成分等功能。
多孔轻质陶粒具有比表面积大、堆积密度小、吸水率高、透气性能优越、外观造型美观无异味、没有有害病菌、轻质强度好、微孔和大孔为一体的特点。用于培育或种植各种苗木、花草和蔬菜时，植物的根部将会从多孔轻质通孔陶粒里吸收水或液态肥的营养成分，确保植物生长发育好和成活率高，适用于配制无土栽培基质和营养土，同时也可用于吸附气体，清除水中杂质，如果负载上具有酸碱性物质或营养元素的话，还将具有缓释的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法，。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法，所述方法包括以下制备过程：
首先将400目的硅尾矿55-75份、400目的钙基蒙脱土5-25份、聚磷酸钠2-8份、淀粉1-5份、2-5份的偶氮二甲酰胺和适量的水按配比混合均匀，之后造粒成指定粒径的颗粒，在常温干燥至含水量10%后，在110-130℃下干燥至含水量5%；最后在400-600℃的马弗炉里加热20-40分钟，小颗粒内物质发生燃烧膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒。
所述的一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法，所述制备的轻质陶粒应具有如下特质：平均孔径10-100μm；孔隙率50-80%；抗压强度大于2Mpa。
本发明的优点与效果是：
本发明是以硅尾矿和膨润土为主要原料，成本低廉。烧结温度比常规方法低400-700℃左右，耗能低。制备的材料强度高，丰富多孔且负载吸附能力强，特别适合用于吸附气体，清除水中杂质和负载酸碱性物质，因此具有广泛的市场前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明对硅尾矿进行废物利用以外，配方中的偶氮二甲酰胺在150~300℃的温度下首先热分解，释放出非燃性气体氨气，二氧化碳，一氧化碳等气体使小颗粒膨胀；同时膨润土中含有的5%水分变成蒸汽，在膨润土片层间持续膨胀发泡，形成孔隙结构。此时脱水催化剂聚磷酸钠分解放出能酯化带有大量羟基的淀粉和可作为淀粉脱水剂的聚偏磷酸，偶氮二甲酰胺还可以作为酯化反应的催化剂，使酯化反应加速进行。另外，淀粉在酸催化和高温热源的烘烤下，体系胶化和固化，脱水成炭，体积缩小，生成致密坚硬的黑色蜂窝状炭化层，以上多种作用的共同结果导致了多孔轻质陶粒的生成。
实施例1：
1）首先称取400目的硅尾矿60份，400目的钙基蒙脱土12份，聚磷酸钠5份，淀粉4份，5份的偶氮二甲酰胺和35份的水。
2）将上述原料在球磨机里球磨30分钟，使之充分混合均匀，取出后在圆盘造粒机上造粒，得到平均粒径3毫米的小颗粒，并自然干燥至含水量10%左右之后，在110-130℃下干燥至含水量5%左右。最后在450℃的马弗炉里加热25分钟，小颗粒内物质发生燃烧膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒。
实施例2：
1）首先称取400目的硅尾矿75份，400目的钙基蒙脱土15份，聚磷酸钠3份，淀粉3份，4份的偶氮二甲酰胺和44份的水。
2）将上述原料在球磨机里球磨30分钟，使之充分混合均匀，取出后在圆盘造粒机上造粒，得到平均粒径5毫米的小颗粒，并自然干燥至含水量10%左右之后，在110-130℃下干燥至含水量5%左右。最后在550℃的马弗炉里加热20分钟，小颗粒内物质发生燃烧膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒。
实施例3：
1）首先称取400目的硅尾矿70份，400目的钙基蒙脱土10份，聚磷酸钠5份，淀粉5份，5份的偶氮二甲酰胺和45份的水。
2）将上述原料在球磨机里球磨30分钟，使之充分混合均匀，取出后在圆盘造粒机上造粒，得到平均粒径2毫米的小颗粒，并自然干燥至含水量10%左右之后，在110-130℃下干燥至含水量5%左右。最后在500℃的马弗炉里加热25分钟，小颗粒内物质发生燃烧膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒。
以上实施方式公开了本发明，然其并不仅限于该实例，其他采用等同替换或者等效变换方式的实施方案，均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种具有缓释功能多孔轻质吸附陶粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
首先将400目的硅尾矿55-75份、400目的钙基蒙脱土5-25份、聚磷酸钠2-8份、淀粉1-5份、2-5份的偶氮二甲酰胺和适量的水按配比混合均匀，之后造粒成指定粒径的颗粒，在常温干燥至含水量10%后，在110-130℃下干燥至含水量5%；最后在400-600℃的马弗炉里加热20-40分钟，小颗粒内物质发生燃烧膨胀，形成具有多孔结构的轻质陶粒；
所述制备的轻质陶粒应具有如下特质：平均孔径10-100μm；孔隙率50-80%；抗压强度大于2Mpa。
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