CN109701321A - 利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 - Google Patents
利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109701321A CN109701321A CN201910021433.8A CN201910021433A CN109701321A CN 109701321 A CN109701321 A CN 109701321A CN 201910021433 A CN201910021433 A CN 201910021433A CN 109701321 A CN109701321 A CN 109701321A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filtrate
- sintering
- temperature
- bed filtration
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
一种利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，包括配料、混捏、成型、布料、烧结、粉碎、筛分；本发明利用赤泥和电石渣分别含铁和钙元素高的特点，首次提出将它们与粉煤灰复配可降低硅铝矿物的熔融烧结温度，使最高烧结温度保持在900～1050℃的较低温，显著降低烧结能耗，简化制备方法；利用粉煤灰和赤泥自身粘结特性，仅需添加适宜的水分即可通过压制成型，无需额外添加成型粘结剂；采用添加少量煤粉，一方面作为造孔剂燃烬后可在烧结滤料中留下孔隙，另一方面烧结时煤粉燃烧放热可使生球块内部温度分布更均匀，有利于提高烧结滤料的强度；结合了成型烧结、粉碎和筛分的方法，成功解决了烧结技术无法控制滤料颗粒大小的难题。
Description
技术领域
本发明属于处理非矿石原材料技术领域，具体涉及到一种利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法。
背景技术
颗粒床过滤器是高温气相除尘最具发展潜力的技术之一，滤料的表面特性、内部结构和尺寸形状直接影响颗粒床过滤器的高温除尘效率和压降。高温颗粒床所用的滤料颗粒应具有较高的热稳定性，还应廉价易得，较常见为石英砂、膨胀珍珠岩和火山岩等。颗粒形状不规则和具有内部孔隙的滤料其表面与内部都较粗糙，总表面积较大，粉尘过滤时穿越路径长，可极大地提高颗粒床过滤器的过滤效率。然而，目前所采用的常规滤料形状都较规整，并且来源和制备途径都非常有限，因此，开发低成本、不规则滤料的制备方法具有重要意义。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，目前我国每年排放的粉煤灰多达6亿吨，并且利用途径有限。粉煤灰主要由二氧化硅和三氧化二铝组成，并含有少量三氧化二铁、碱土金属和碳，这些无机元素的物理化学性质都非常稳定，利用粉末烧结方法将细颗粒粉煤灰制备成颗粒床过滤滤料不但可以资源化利用粉煤灰，还可为颗粒床过滤滤料的制备开辟新方法；并且烧结方法利用高温下无机物质半熔融相互黏连成为整体可使烧结产物具有更多的孔道结构。然而，利用粉煤灰烧结制备颗粒床过滤器滤料存在两个技术难点，首先由于粉煤灰主要由硅铝化合物组成，熔点很高，因此烧结过程中不易熔融黏连，造成单纯以粉煤灰烧结制备颗粒床滤料烧结温度高、颗粒强度低、缺乏孔隙结构；其次，颗粒床滤料的最佳粒径范围在0.1～4mm之间，由于烧结工艺本身特点，无法控制烧结后所得颗粒的粒径大小。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料成本低、生产工艺简单、能耗小、资源合理利用的利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案由以下步骤组成：
(1)配料
将下述质量百分比的原料加入到配料槽中：40～60％粉煤灰、15～20％赤泥、15～20％电石渣、3～5％煤粉、7～15％水；
(2)混捏
通过螺旋输送器将配料槽中的原料加入到捏合搅拌器中，在捏合搅拌器中连续捏合搅拌原料20～30min，使粉煤灰、赤泥、电石渣、煤粉和水充分混匀，形成混捏原料；
(3)成型
将混捏原料通过带式输送单元运送到对辊成型机的加料口，在对辊压力作用下压制成椭球形生球块；
(4)布料
首先在焙烧钢带表面铺设一层已经烧结好的成品烧结球，之后采用梭式布料机—宽皮带机—辊式布料机联合布料方法将生球块均匀布置在焙烧钢带上，梭式布料机—宽皮带机—辊式布料机联合布料方法已在专利号ZL201610000357.9、专利名称《一种用不锈钢带式焙烧机球团法生产粉煤灰陶粒的方法》中公开；
(5)烧结
将生球块均匀布置在焙烧钢带上后，随着钢带匀速缓慢水平运行，生球块依次经过干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却段，完成焙烧固结，得到成品烧结球；其中一部分成品烧结球用于铺设烧结钢带，剩余成品烧结球用于制备粒度较小的滤料；
(6)粉碎
将烧结成品球通过输送带送到对辊破碎机加料口，调节对辊破碎机辊间距，将椭球形烧结成品压碎形成小颗粒滤料；
(7)筛分
通过输送带将小颗粒滤料提升到筛分室，设置震动筛分级，将小颗粒滤料筛分成平均直径在2～4mm的滤料和0.1～2mm滤料两部分，分别作为用于深层和浅层颗粒床过滤的滤料；筛分过程所得大于4mm的滤料被返回粉碎工序继续粉碎为较小的滤料，筛分所得小于0.1mm的滤料则返回配料工序以粉煤灰的形式加入原料中。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(3)中对辊成型机的对辊压力为40～50MPa，所述的椭球形生球块的长半轴为20～30mm、短半轴是长半轴的0.3～0.5倍、扁平率为0.3～0.6。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(5)中干燥段干燥8～10min、干燥温度为200～250℃，预热段预热10～12min、预热温度为600～700℃，焙烧段焙烧10～12min、焙烧温度为1000～1050℃，均热段停留5～8min、保持温度900～1050℃，冷却段冷却20～25min、冷却温度为100～200℃。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(6)中调节对辊破碎机辊间距为7～10mm。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(4)中每平方米焙烧钢带上布置1500～2000个生球块。
本发明的有益效果如下：
(1)利用赤泥和电石渣分别含铁和钙元素高的特点，首次提出将它们与粉煤灰复配可降低硅铝矿物的熔融烧结温度，使最高烧结温度保持在900～1050℃的较低温，显著降低烧结能耗，简化制备方法；
(2)利用粉煤灰和赤泥自身粘结特性，仅需添加适宜的水分即可通过压制成型，无需额外添加成型粘结剂；
(3)采用添加少量煤粉，一方面作为造孔剂燃烬后可在烧结滤料中留下孔隙，另一方面烧结时煤粉燃烧放热可使生球块内部温度分布更均匀，有利于提高烧结滤料的强度；
(4)针对颗粒床过滤滤料对颗粒粒径的要求，结合了成型烧结、粉碎和筛分的方法，成功解决了烧结技术无法控制滤料颗粒大小的难题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。
实施例1
在图1中，本实施例的一种利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，包括以下步骤：
(1)配料
将下述质量百分比的原料加入到配料槽中：45％粉煤灰、20％赤泥、19％电石渣、3％煤粉、13％水；
(2)混捏
通过螺旋输送器将配料槽中的原料加入到捏合搅拌器中，在捏合搅拌器中连续捏合搅拌原料25min，使粉煤灰、赤泥、电石渣、煤粉和水充分混匀，形成混捏原料；
(3)成型
将混捏原料通过带式输送单元运送到对辊成型机的加料口，在对辊45MPa压力作用下压制成椭球形生球块，椭球形生球块的长半轴为25mm、短半轴是长半轴的0.4倍、扁平率为0.5；
(4)布料
首先在焙烧钢带表面铺设一层已经烧结好的成品烧结球，之后采用梭式布料机—宽皮带机—辊式布料机联合布料方法，将生球块均匀布置在焙烧钢带上，每平方米焙烧钢带上布置1800个生球块；
(5)烧结
将生球块均匀布置在焙烧钢带上后，随着钢带匀速缓慢水平运行，生球块依次经过干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却段，干燥段干燥9min、干燥温度为220℃，预热段预热11min、预热温度为650℃，焙烧段焙烧11min、焙烧温度为1010℃，均热段停留6min、保持温度1000℃，冷却段冷却22min、冷却温度为150℃，完成焙烧固结，得到成品烧结球，其中一部分成品烧结球用于铺设烧结钢带，剩余成品烧结球用于制备粒度较小的滤料；
(6)粉碎
将烧结成品球通过输送带送到对辊破碎机加料口，调节对辊破碎机辊间距为8mm，将椭球形烧结成品压碎形成小颗粒滤料；
(7)筛分
通过输送带将小颗粒滤料提升到筛分室，设置震动筛分级，将小颗粒滤料筛分成平均直径在2～4mm的滤料和0.1～2mm滤料两部分，分别作为用于深层和浅层颗粒床过滤的滤料；筛分过程所得大于4mm的滤料被返回粉碎工序继续粉碎为较小的滤料，筛分所得小于0.1mm的滤料则返回配料工序以粉煤灰的形式加入原料中。
实施例2
一种利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，包括以下步骤：
(1)配料
将下述质量百分比的原料加入到配料槽中：55％粉煤灰、15％赤泥、15％电石渣、5％煤粉、10％水；
(2)混捏
通过螺旋输送器将配料槽中的原料加入到捏合搅拌器中，在捏合搅拌器中连续捏合搅拌原料20min，使粉煤灰、赤泥、电石渣、煤粉和水充分混匀，形成混捏原料；
(3)成型
将混捏原料通过带式输送单元运送到对辊成型机的加料口，在对辊40MPa压力作用下压制成椭球形生球块，椭球形生球块的长半轴为20mm、短半轴是长半轴的0.3倍、扁平率为0.3；
(4)布料
首先在焙烧钢带表面铺设一层已经烧结好的成品烧结球，之后采用梭式布料机—宽皮带机—辊式布料机联合布料方法，将生球块均匀布置在焙烧钢带上，每平方米焙烧钢带上布置1500个生球块；
(5)烧结
将生球块均匀布置在焙烧钢带上后，随着钢带匀速缓慢水平运行，生球块依次经过干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却段，干燥段干燥8min、干燥温度为200℃，预热段预热10min、预热温度为600℃，焙烧段焙烧10min、焙烧温度为1000℃，均热段停留5min、保持温度900℃，冷却段冷却20min、冷却温度为100℃，完成焙烧固结，得到成品烧结球，其中一部分成品烧结球用于铺设烧结钢带，剩余成品烧结球用于制备粒度较小的滤料；
(6)粉碎
将烧结成品球通过输送带送到对辊破碎机加料口，调节对辊破碎机辊间距为8mm，将椭球形烧结成品压碎形成小颗粒滤料；
(7)筛分
通过输送带将小颗粒滤料提升到筛分室，设置震动筛分级，将小颗粒滤料筛分成平均直径在2～4mm的滤料和0.1～2mm滤料两部分，分别作为用于深层和浅层颗粒床过滤的滤料；筛分过程所得大于4mm的滤料被返回粉碎工序继续粉碎为较小的滤料，筛分所得小于0.1mm的滤料则返回配料工序以粉煤灰的形式加入原料中。
为了验证本发明的有益效果，发明人按照实施例1的步骤做了制备用于颗粒床过滤滤料的实验；
表1为以本实施例制备出的用于颗粒床过滤滤料的粒度分布和性质，可见，0.1～2mm和2～4mm滤料所占比例为93％，说明成品率高；此外，滤料都具有较高的比表面积和孔体积，说明滤料颗粒的孔结构比较丰富；并且滤料的堆积密度和抗压强度都较高，稳定性好。
表1所制备滤料粒度分布与性质
Claims (5)
1.一种利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配料
将下述质量百分比的原料加入到配料槽中：40～60％粉煤灰、15～20％赤泥、15～20％电石渣、3～5％煤粉、7～15％水；
(2)混捏
通过螺旋输送器将配料槽中的原料加入到捏合搅拌器中，在捏合搅拌器中连续捏合搅拌原料20～30min，使粉煤灰、赤泥、电石渣、煤粉和水充分混匀，形成混捏原料；
(3)成型
将混捏原料通过带式输送单元运送到对辊成型机的加料口，在对辊压力作用下压制成椭球形生球块；
(4)布料
首先在焙烧钢带表面铺设一层已经烧结好的成品烧结球，之后采用梭式布料机—宽皮带机—辊式布料机联合布料方法，将生球块均匀布置在焙烧钢带上；
(5)烧结
将生球块均匀布置在焙烧钢带上后，随着钢带匀速缓慢水平运行，生球块依次经过干燥段、预热段、焙烧段、均热段、冷却段，完成焙烧固结，得到成品烧结球；其中一部分成品烧结球用于铺设烧结钢带，剩余成品烧结球用于制备粒度较小的滤料；
(6)粉碎
将烧结成品球通过输送带送到对辊破碎机加料口，调节对辊破碎机辊间距，将椭球形烧结成品压碎形成小颗粒滤料；
(7)筛分
通过输送带将小颗粒滤料提升到筛分室，设置震动筛分级，将小颗粒滤料筛分成平均直径在2～4mm的滤料和0.1～2mm滤料两部分，分别作为用于深层和浅层颗粒床过滤的滤料；筛分过程所得大于4mm的滤料被返回粉碎工序继续粉碎为较小的滤料，筛分所得小于0.1mm的滤料则返回配料工序以粉煤灰的形式加入原料中。
2.根据权利要求1所述的利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中对辊成型机的对辊压力为40～50MPa，所述的椭球形生球块的长半轴为20～30mm、短半轴是长半轴的0.3～0.5倍、扁平率为0.3～0.6。
3.根据权利要求1所述的利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，其特征在于：所述的步骤(5)中干燥段干燥8～10min、干燥温度为200～250℃，预热段预热10～12min、预热温度为600～700℃，焙烧段焙烧10～12min、焙烧温度为1000～1050℃，均热段停留5～8min、保持温度900～1050℃，冷却段冷却20～25min、冷却温度为100～200℃。
4.根据权利要求1所述的利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中调节对辊破碎机辊间距为7～10mm。
5.根据权利要求1所述的利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中每平方米焙烧钢带上布置1500～2000个生球块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910021433.8A CN109701321A (zh) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910021433.8A CN109701321A (zh) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109701321A true CN109701321A (zh) | 2019-05-03 |
Family
ID=66259923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910021433.8A Pending CN109701321A (zh) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109701321A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110054225A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-26 | 新奥科技发展有限公司 | 一种载氧体的制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0201179A2 (en) * | 1985-04-01 | 1986-11-12 | Shandong Province New Materials Institute | Black ceramic powder and articles made therefrom |
| EP0566376A1 (en) * | 1992-04-15 | 1993-10-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | A method and equipment for sintering fly ashes of incinerated municipal waste |
| US6451722B1 (en) * | 1998-07-28 | 2002-09-17 | Ho Sung Kim | Method for manufacturing artificial reef based on industrial waste |
| CN1380137A (zh) * | 2002-03-14 | 2002-11-20 | 安徽工业大学华冶自动化工程公司 | 一种用于废水处理球型多孔轻质陶粒及其制造方法 |
| CN102001823A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-04-06 | 河南煤业化工集团有限责任公司 | 利用赤泥和粉煤灰生产无机纤维的方法 |
| CN102503384A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 应清界 | 一种新型精密疏水过滤填料的制备方法 |
| CN103819175A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-28 | 河南科技大学 | 一种低成本陶瓷地砖及其制造方法 |
| CN104478162A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-04-01 | 武汉大学 | 一种适合水网型村镇沟渠污水处理的生物滤池 |
| CN105732001A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-07-06 | 山西太钢工程技术有限公司 | 一种用不锈钢带式焙烧机球团法生产粉煤灰陶粒的方法 |
| CN107601535A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 中国铝业股份有限公司 | 一种氧化铝熟料烧结的配料的方法 |
-
2019
- 2019-01-10 CN CN201910021433.8A patent/CN109701321A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0201179A2 (en) * | 1985-04-01 | 1986-11-12 | Shandong Province New Materials Institute | Black ceramic powder and articles made therefrom |
| EP0566376A1 (en) * | 1992-04-15 | 1993-10-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | A method and equipment for sintering fly ashes of incinerated municipal waste |
| US6451722B1 (en) * | 1998-07-28 | 2002-09-17 | Ho Sung Kim | Method for manufacturing artificial reef based on industrial waste |
| CN1380137A (zh) * | 2002-03-14 | 2002-11-20 | 安徽工业大学华冶自动化工程公司 | 一种用于废水处理球型多孔轻质陶粒及其制造方法 |
| CN102001823A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-04-06 | 河南煤业化工集团有限责任公司 | 利用赤泥和粉煤灰生产无机纤维的方法 |
| CN102503384A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 应清界 | 一种新型精密疏水过滤填料的制备方法 |
| CN103819175A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-28 | 河南科技大学 | 一种低成本陶瓷地砖及其制造方法 |
| CN104478162A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-04-01 | 武汉大学 | 一种适合水网型村镇沟渠污水处理的生物滤池 |
| CN105732001A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-07-06 | 山西太钢工程技术有限公司 | 一种用不锈钢带式焙烧机球团法生产粉煤灰陶粒的方法 |
| CN107601535A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 中国铝业股份有限公司 | 一种氧化铝熟料烧结的配料的方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 《给水排水设计手册》编写领导小组等: "《给水排水设计手册 第10册 器材与装置》", 31 December 1986, 中国建筑工业出版社 * |
| TIAN, B等: "Preparation of micro-porous monolithic activated carbon from anthracite coal using coal tar pitch as binder", 《JOURNAL OF POROUS MATERIALS》 * |
| 张文玲: "烧结法赤泥对晋城无烟煤灰熔融特性的影响", 《矿产综合利用》 * |
| 张远: "利用电石渣脱硫的实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 江晶等: "《大气污染治理技术与设备》", 31 March 2018, 冶金工业出版社 * |
| 许志琴等: "助熔剂对高灰熔点煤影响的实验研究", 《煤炭转化》 * |
| 谌建宇等: "《新型废水处理功能材料的研究与应用》", 31 May 2015, 中国环境科学出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110054225A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-26 | 新奥科技发展有限公司 | 一种载氧体的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103450962B (zh) | 纯柏木生物质颗粒燃料生产工艺 | |
| CN106365651A (zh) | 球形骨料增强耐火材料的制备方法 | |
| CN104313313A (zh) | 铁矿石烧结细颗粒燃料预先制粒的制备方法 | |
| CN102863159A (zh) | 一种活性石灰的制备工艺 | |
| CN109701321A (zh) | 利用工业废弃物低温烧结制备颗粒床过滤滤料的方法 | |
| RU2133716C1 (ru) | Способ производства высокопрочных сферических керамических гранул | |
| CN104211028B (zh) | 用于窑法磷酸工艺的复合球团原料及其成型方法 | |
| WO1996000800A1 (fr) | Procede de fabrication d'acier fritte | |
| CN103450961B (zh) | 纯柏木生物质颗粒燃料的制备工艺 | |
| CN106396696B (zh) | 莫来石球形骨料增强耐火材料的制备方法 | |
| TWM580581U (zh) | High performance sludge resource treatment system | |
| JP3892545B2 (ja) | 軽量骨材の製造方法 | |
| CN106431347A (zh) | 多功能梅花形炉渣轻质通孔陶粒的生产方法 | |
| RU2679853C1 (ru) | Способ получения окатышей | |
| TWI686363B (zh) | 紡織污泥再製輕質粒料、其製作方法及其製造系統 | |
| JP2018002563A (ja) | 水硬性石灰及びその製造方法 | |
| JP3635288B2 (ja) | 人工軽量骨材の製造方法 | |
| CN101605726B (zh) | 通过单步骤煅烧自发研磨和分离(casg)法的煅烧硼砂生产方法 | |
| JPH02225628A (ja) | 焼結原料の事前処理方法 | |
| CN103848447A (zh) | 一种粉煤灰生料球团制备方法 | |
| Graytee et al. | Pilot study on the development of synthetic lightweight aggregates | |
| CN207130168U (zh) | 一种赤泥生产烧胀陶粒的装置系统 | |
| JP3983465B2 (ja) | 人工軽量骨材の製造方法および製造設備 | |
| CN106431320A (zh) | 多功能梅花形脱硫石膏轻质通孔陶粒的生产方法 | |
| CN106431240A (zh) | 多功能梅花形叶腊石轻质通孔陶粒的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190503 |