CN107879634A - 一种自来水过滤用发泡多孔玻璃轻石滤料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料，其特征在于它含有发泡微孔隙，质地轻，发泡微孔隙为0.05～1 mm，体积吸水率15～35%，强度为5～13Mpa,密度为0.8～1.3g/cm³，比表面积2～3㎡/g,颗粒度为0.8～1.2mm；它由发泡混合物经结后制得，发泡混合物包括以下重量百分比的组份：玻璃粉末：90～95，大理石粉：2～5，氧化铝粉：2～4，硝酸钠：1～2；其中玻璃粉末的细度为40～100μm，大理石粉末的细度为20～40μm，氧化铝粉末的细度为20～40μm，硝酸钠细度为20～40μm。本发明还设计该自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料的制备方法。本发明所具有过滤效果佳、易反冲、使用周期长、节省人力物力投资的优点。

Description

一种自来水过滤用发泡多孔玻璃轻石滤料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃轻石，尤其涉及一种自来水过滤用发泡多孔玻璃轻石滤料及其制备方法。

背景技术

目前供水厂采用的水处理工艺中过滤是重点环节，使用石英砂为滤材是目前普遍采用的过滤技术。但由于石英砂本身比重大（2.60g/cm³），颗粒间空隙小，极易板结，难以反冲洗，且反冲洗水量大，因而使得滤料更换周期短，耗费大量的人力和财力。

而石英砂内部是实心结构，比表面积小（0.04*10⁴c㎡/g）,过滤效果较差，需在过滤后增设其它处理环节，增加了投资和占地面积。

发明内容

针对以上缺点，本发明的目的在于提供一种过滤效果佳、易反冲、使用周期长、节省人力物力投资的过滤用发泡多孔玻璃轻石滤料。

本发明的技术内容为，一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料，其特征在于它含有发泡微孔隙，质地轻，发泡微孔隙为0.05～1 mm，体积吸水率15～35%，强度为5～13Mpa,密度为0.8～1.3g/cm³，比表面积2～3㎡/g,颗粒度为0.8～1.2mm；它由发泡混合物经结后制得，发泡混合物包括以下重量百分比的组份：

玻璃粉末：90～95，

大理石粉：2～5，

氧化铝粉：2～4，

硝酸钠：1～2；

其中玻璃粉末的细度为40～100μm，大理石粉末的细度为20～40μm，氧化铝粉末的细度为20～40μm，硝酸钠细度为20～40μm。

本发明作为自来水过滤用的滤料时空隙率可达55～80%。

在上述自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料中采用的烧结工艺为制备玻璃轻石的烧结工艺，具体为：发泡混合物堆积到加热炉中，发泡混合物在加热炉中经预热、第一次升温加热、烧结加热、第二次升温加热和发泡加热后制得烧结发泡加热物，将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温既得成品玻璃轻石。

在上述自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料烧结的发泡混合物中的玻璃粉末为加工平板玻璃余料，生产使用成本低，且不含有毒有害物质，在饮用水处理流程中不产生对人体害物质。

本发明中硝酸钠是起发泡促进剂的作用，因为硝酸钠自身的熔点低，能够降低玻璃粉的软化温度，能与玻璃粉完全反应且不留下任何的残留，这样有利于玻璃轻石滤料在自来水处理过程中降低水质的碱性；与原来生产玻璃轻石所用的辅料碳酸钙相比，硝酸钠的发泡后产生的气泡较小，这样能增加产品的密度，使产品的比重和强度得到增强。

本发明的发泡混合物中的氧化铝粉末和硝酸钠可以在烧结发泡过程中促进发泡形成连通孔、稳定气泡位置，使玻璃轻石的孔径、空隙结构和强度等能较好的满足作为水质过滤材料的要求。

本发明的另一目的是提供上述一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料的制备方法。

一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料的制备方法，其步骤为：

(1)、先将以下重量百分比的组份混合物制得发泡混合物：

玻璃粉末：90～95，

大理石粉：2～5，

氧化铝粉：2～4，

硝酸钠：1～2，

其中玻璃粉末的细度为40～100μm，大理石粉末的细度为20～40μm，氧化铝粉末的细度为20～40μm，硝酸钠细度为20～40μm。

(2)、将上述制得的发泡混合物堆积到加热炉中，发泡混合物在加热炉中经预热、第一次升温加热、烧结加热、第二次升温加热和发泡加热后制得烧结发泡加热物，将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温，再经过破碎筛选即得自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料；其中预热温度为350～450℃，预热时间为5～20分钟；第一次升温加热温度为680～720℃，加热时间为10～30分钟；烧成加热温度为730～770℃，加热时间为5～15分钟；第二次升温加热温度为780～820℃，加热时间为10～30分钟；发泡加热温度为950～1010℃，加热时间为5～10分钟；破碎颗粒粒径为0.8～1.2mm。

本发明所具有的优点是：本发明的自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料表面有不规则棱角，表面凹凸不平，作为自来水过滤用的滤料时由于颗粒间空隙率大，空隙率可达55～80%，且含有大量的孔隙，因而与常规砂率相比同等过滤效果条件下，过滤速度能达2～3倍；多孔玻璃轻石滤料丰富的微孔和高比表面积，表面凹凸不平，使其过滤截留水中悬浮物的能力增强，出水水质远高于同条件下的普通砂滤；多孔玻璃轻石滤料比重小，受到反冲力后滤料层易于膨胀，可实现快速反冲洗，大大节省了用水量和时间；由于多孔玻璃轻石滤料质地轻、多孔、表面不规则，使用过程中不易板结，在使用过程中因磨损造成损耗，可以直接添加本滤料，而不似石英砂一段时间后需要更换，使用多孔玻璃轻石滤料可延长使用周期，大大节省了人力和和使用成本。

具体实施方式

例1：(1)、将细度为60μm的玻璃粉末4.6kg（重量占92%）、细度为30μm的大理石粉末0.2kg（重量占4%）、细度为30μm的氧化铝粉末0.15kg（重量占3%）和细度为25μm的硝酸钠粉末0.05kg（重量占1%）混合制得发泡混合物；

(2)、将上述制得的发泡混合物堆积在加热炉中，发泡混合物在加热炉中经预热、第一次升温加热、烧结加热、第二次升温加热和发泡加热后制得烧结发泡加热物，将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温，再经过破碎筛选即得自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料；其中预热温度为390℃，预热时间为10分钟；第一次升温加热温度为690℃，加热时间为15分钟；烧成加热温度为750℃，加热时间为10分钟；第二次升温加热温度为810℃，加热时间为15钟；发泡加热温度为1000℃，加热时间为8分钟；破碎颗粒粒径为0.8～1.2mm。自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料发泡微孔隙孔径为0.05～0.1mm，密度为1.2g/cm³，吸水率18%，强度为8.9Mpa。

例2：(1)、将细度为60μm的玻璃粉末3.72kg（重量占93%）、细度为30μm的大理石粉末0.08kg（重量占2%）、细度为30μm的氧化铝粉末0.12kg（重量占3%）和细度为25μm的硝酸钠粉末0.08kg（重量占2%）混合制得发泡混合物；

(2)、将上述制得的发泡混合物堆积在加热炉中，发泡混合物在加热炉中经预热、第一次升温加热、烧结加热、第二次升温加热和发泡加热后制得烧结发泡加热物，将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温，再经过破碎筛选即得自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料；其中预热温度为390℃，预热时间为10分钟；第一次升温加热温度为690℃，加热时间为15分钟；烧成加热温度为750℃，加热时间为10分钟；第二次升温加热温度为810℃，加热时间为15钟；发泡加热温度为1000℃，加热时间为8分钟；破碎颗粒粒径为0.8～1.2mm。自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料发泡微孔隙孔径为0.08～0.5mm，密度为0.9g/cm³，吸水率15%，强度为11Mpa。

Claims (3)

1.一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料，其特征在于它含有发泡微孔隙，质地轻，发泡微孔隙为0.05～1 mm，体积吸水率15～35%，强度为5～13Mpa,密度为0.8～1.3g/cm³，比表面积2～3㎡/g,颗粒度为0.8～1.2mm；它由发泡混合物经结后制得，发泡混合物包括以下重量百分比的组份：

玻璃粉末：90～95，

大理石粉：2～5，

氧化铝粉：2～4，

硝酸钠：1～2；

其中玻璃粉末的细度为40～100μm，大理石粉末的细度为20～40μm，氧化铝粉末的细度为20～40μm，硝酸钠细度为20～40μm。

2.根据权利要求1所述的自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料，其特征在于它作为自来水过滤用的滤料时的空隙率为55～80%。

3.一种自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料的制备方法，其步骤为：

(1)、先将以下重量百分比的组份混合物制得发泡混合物：

玻璃粉末：90～95，

大理石粉：2～5，

氧化铝粉：2～4，

硝酸钠：1～2，

其中玻璃粉末的细度为40～100μm，大理石粉末的细度为20～40μm，氧化铝粉末的细度为20～40μm，硝酸钠细度为20～40μm；

(2)、将上述制得的发泡混合物堆积到加热炉中，发泡混合物在加热炉中经预热、第一次升温加热、烧结加热、第二次升温加热和发泡加热后制得烧结发泡加热物，将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温，再经过破碎筛选即得自来水过滤用多孔发泡玻璃轻石滤料；其中预热温度为350～450℃，预热时间为5～20分钟；第一次升温加热温度为680～720℃，加热时间为10～30分钟；烧成加热温度为730～770℃，加热时间为5～15分钟；第二次升温加热温度为780～820℃，加热时间为10～30分钟；发泡加热温度为950～1010℃，加热时间为5～10分钟；破碎颗粒粒径为0.8～1.2mm。