CN108191398A - 竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料及其制备方法。该竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料由下列重量份的原料制备而成:竹粉10‑90份、膨润土尾矿10‑90份、高分子粘结剂3‑10份。该竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料的制备方法包括以下步骤:(1)将竹粉烘干后过100目筛;(2)将膨润土尾矿烘干后过100目筛;(3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉按比例混合,得到的上述混合物与水混合,得到混合物;(4)将混合物球磨,得到浆料;(5)将浆料静置熟化后造粒成型,得到颗粒生坯;(6)将生坯干燥,覆盖100目石英砂,升温到1000℃,保温1小时;然后停止加热,随炉冷却到室温。本发明制得的陶瓷材料对六价铬的吸附效率较高。

Description

竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于复合陶瓷材料加工技术领域,特别涉及一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷 材料及其制备方法。
背景技术
[0002]申请人于2016年申请了名为“竹炭膨润土复合陶瓷材料及其制备方法,,的发明创 造,申请号为201610922374.8,其以竹粉、膨润土为原料,制得的材料对六价铬的有效去除 率在95 %到100 %之间,处理的时间大约需要10-12小时。
[0003]膨润土是一种含水粘土岩,其主要组分为蒙脱石类矿物,含量在85 % -90 %之间。 只有当蒙脱石含量达到可加工的含量时才被称为膨润土,因此,膨润土的一些性质都是由 蒙脱石所决定的。
[0004]膨润土无论采用干法还是湿法提纯,均会伴有大量的尾矿产生,膨润土尾矿的主 要成分为石英、长石、碳酸盐、氧化物等和少量蒙脱石残余。膨润土尾矿由于蒙脱石类矿物 被提纯后己经不是膨润土了,只能成为废物被丢弃。所以,加强膨润土尾矿的综合利用及资 源化非常重要。
[0005]申请人在进一步研宄中发现:用膨润土尾矿替代膨润土制得的复合陶瓷材料,在 某些方面的性能更优。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料 及其制备方法,实现膨润土尾矿的废物利用,制得的陶瓷材料具有较高的吸附效率。
[0007] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,由下 列重量份的原料制备而成:竹粉10-90份、膨润土尾矿10-90份、筒分子粘结剂3-10份。
[0008] 作为优化的方案,该竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料由下列重量份的原料制备而 成:竹粉60份、膨润土尾矿40份、高分子粘结剂5份。
[0009] 该竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料的制备方法包括以下步骤:
[0010] ⑴将竹粉在60-80°C烘干卜2小时,过100目筛;
[0011] ⑵将膨润土尾矿60-8(TC烘干卜2小时,过100目筛;
[0012] ⑶将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉10-90份、膨润土尾矿10-90份、高 分子粘结剂3-10份的重量比混合,得到的上述混合物与10-90份水混合,得到混合物;
[0013] ⑷将混合物球磨,得到浆料,将衆料置于真空中除去气泡;
[0014] (5)将除去气泡后的浆料,静置熟化12-24小时,然后倒入挤出式造粒机造粒成型, 得到颗粒生坯;
[0015] (6)将生坯在90-110°c干燥4-6小时,然后覆盖1〇〇目石英砂,在惰性气体保护下, 先以3°C/min的速度升温,当温度升到l〇〇〇°C,保温1小时;然后停止加热,随炉冷却到室温, 即可。
[0016]本发明的有益效果是:用作为废弃物的膨润土尾矿替代价格较尚的膨润土,减轻 了环境负担,降低产品的成本。更重要的是:用膨润土尾矿作为原料制得的陶瓷材料,对六 价铬的吸附性能,与用膨润土作为原料制得的陶瓷材料相当,而且吸附时间缩短为6-8小 时。
具体实施方式 [0017] 实施例1
[0018] 一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,由下列重量份的原料制备而成:竹粉10份、膨 润土尾矿10份、高分子粘结剂3份。
[0019] 竹粉、膨润土尾矿均产自浙江省湖州市安吉县。高分子粘结剂为羧甲基纤维素。
[0020] 该竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料的制备方法包括以下步骤:
[0021] (1)将竹粉在60-80°C烘干1-2小时,过100目筛;
[0022] (2)将膨润土尾矿60-80°C烘干1-2小时,过100目筛;
[0023] (3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉10份、膨润土尾矿1〇份、高分子粘 结剂3份的重量比混合,得到的上述混合物与10份水混合,得到混合物;
[0024] ⑷将混合物球磨,得到浆料,将衆料置于真空中除去气泡;
[0025] (5)将除去气泡后的浆料,静置熟化12-24小时,然后倒入挤出式造粒机造粒成型, 得到颗粒生坯;
[0026] (6)将生坯在90-110°C干燥4-6小时,然后覆盖1〇〇目石英砂,在惰性气体保护下, 先以3。(: /min的速度升温,当温度升到1000 °C,保温1小时;然后停止加热,随炉冷却到室温, 即可。
[0027] 经检测,制得的陶瓷材料,显气孔率大于60 %,抗压强度大于lOMpa。
[0028] 吸附效率实验如下:
[0029] 1.取2g陶瓷颗粒装入锥形瓶中,加入1〇〇毫升浓度为l〇〇mg/L Cr6+标准液。
[0030] 2•调节溶液pH值到1.5。
[0031] 3.将上述溶液置于转速90转每分钟的恒温摇床上,于25摄氏度旋摇12小时。
[0032] 4.以二苯碳酰二肼分光光度法测滤液Cr6+浓度,并计算去除率。
[0033] 结果:多次重复实验,得Cr6+的平均去除率为% %,吸附时间为8小时。吸附时间与 用膨润土作为原料制得的陶瓷材料相比,至少缩短了2小时。
[0034] 实施例2
[0035] 一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,由下列重量份的原料制备而成:竹粉30份、膨 润土尾矿20份、高分子粘结剂4份。
[0036] 竹粉、膨润土尾矿均产自浙江省湖州市安吉县。高分子粘结剂为酷醛树脂。
[0037] 制备方法如实施例1进行,将步骤⑶变更为:
[0038] (3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉30份、膨润土尾矿20份、高分子粘 结剂4份的重量比混合,得到的上述混合物与35份水混合,得到混合物;
[0039] 经检测,制得的陶瓷材料,显气孔率大于㈤%,抗压强度大于l〇MPa。
[0040] 吸附效率实验按实施例1的方案进行。
[0041] 结果:多次重复实验,得Cr6+的平均去除率为%%,吸附时间为7小时。
[0042] 实施例3 、 ,
[0043] 一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,由下列重量份的原料制备而成:竹粉60份、膨 润土尾矿40份、高分子粘结剂5份。 _
[0044] 竹粉、膨润土尾矿均产自浙江省湖州市安吉县。高分子粘结剂为羧甲基纤维素。
[0045] 制备方法如实施例1进行,将步骤⑶变更为:
[0046] (3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉6〇份、膨润土尾矿40份、高分子粘 结剂5份的重量比混合,得到的上述混合物与6〇份水混合,得到混合物;
[0047] 经检测,制得的陶瓷材料,显气孔率大于60%,抗压强度大于l〇MPa。
[0048] 吸附效率实验按实施例1的方案进行。
[0049] 结果:多次重复实验,得Cr6+的平均去除率为的%,吸附时间为5.5小时。
[0050] 实施例4
[0051] 一种竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,由下列重量份的原料制备而成:竹粉90份、膨 润土尾矿90份、高分子粘结剂1〇份。
[0052] 竹粉、膨润土尾矿均产自浙江省湖州市安吉县。高分子粘结剂为羧甲基纤维素。
[0053] 制备方法如实施例1进行,将步骤⑶变更为:
[0054] (3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉90份、膨润土尾矿9〇份、高分子粘 结剂10份的重量比混合,得到的上述混合物与90份水混合,得到混合物;
[0055] 经检测,制得的陶瓷材料,显气孔率大于60%,抗压强度大于l〇MPa。
[0056] 吸附效率实验按实施例1的方案进行。
[0057] 结果:多次重复实验,得Cr6+的平均去除率为的%,吸附时间为6小时。

Claims (3)

1.竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,其特征在于:由下列重量份的原料制备而成:竹粉 io-%份、膨润土尾矿10-90份、高分子粘结剂3-10份。
2.如权利要求1所述的竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料,其特征在于:由下列重量份的原 料制备而成:竹粉60份、膨润土尾矿40份、高分子粘结剂5份。
3.竹炭膨润土尾矿复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: ⑴将竹粉在60-80°C烘干1-2小时,过100目筛; ⑵将膨润土尾矿60-80°C烘干1-2小时,过1〇〇目筛; (3)将过筛后得到的原料与高分子粘结剂按竹粉10-90份、膨润土尾矿10-90份、高分子 粘结剂3-10份的重量比混合,得到的上述混合物与1〇_9〇份水混合,得到混合物; ⑷将混合物球磨,得到浆料,将浆料置于真空中除去气泡; (5)将除去气泡后的浆料,静置熟化12-24小时,然后倒入挤出式造粒机造粒成型,得到 颗粒生还; ⑹将生坯在90-11(TC干燥4-6小时,然后覆盖1〇〇目石英砂,在惰性气体保护下,先以3 °C/min的速度升温,当温度升到1〇001,保温1小时;然后停止加热,随炉冷却到室温,即可。
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