一種利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，該工藝主要包括兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程：(1)在水熱條件下利用赤泥提取污泥中的生物蛋白，提取出的生物蛋白可作為多孔陶瓷的發(fā)泡劑；(2)將水熱處理后的混合物進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，在生物蛋白發(fā)泡劑的作用下產(chǎn)生大量氣泡，形成多孔結(jié)構(gòu)；進(jìn)而在高溫下進(jìn)行燒結(jié)得到多孔陶瓷。該方法有效地利用了污泥中的生物蛋白以及赤泥的高堿性，是一種將這兩種廢棄物進(jìn)行高價(jià)值資源化利用的創(chuàng)新方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)。屬于氧化鋁赤泥和污 水處理污泥的資源化技術(shù)，屬于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能利廢的新【技術(shù)領(lǐng)域】。制成的多孔陶瓷產(chǎn)品 可以在隔聲材料、保溫建材、污水處理等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁， 附帶產(chǎn)生1. 0?2. 0噸赤泥。中國(guó)作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù) 百萬(wàn)噸。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場(chǎng)堆放，占用了大量土地， 也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。大量的赤泥的產(chǎn)生已經(jīng)對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活造成多方面的直 接和間接的影響。
[0003] 污泥是由水和污水處理過(guò)程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌 體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高（可高達(dá) 99 %以上），有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于 液體和固體之間的濃稠物，可以用泵運(yùn)輸，但它很難通過(guò)沉降進(jìn)行固液分離。目前，全國(guó)每 年污泥產(chǎn)生量接近2200萬(wàn)噸，其中有80%沒(méi)有得到妥善處理。污泥富集了污水中的污染 物，含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及有機(jī)物、病毒微生物、寄生蟲(chóng)卵、重金屬等有毒有害物 質(zhì)，不經(jīng)有效處理處置，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。鑒于赤泥和污泥的產(chǎn)生量都很大，同時(shí) 環(huán)境危害嚴(yán)重，所以對(duì)赤泥和污泥進(jìn)行資源化利用已迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出了利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，該技術(shù)路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)在 于充分利用污泥和赤泥的基本化學(xué)成分及性質(zhì)。污泥中含有大量動(dòng)物性蛋白，該物質(zhì)已被 證明是一種良好的發(fā)泡劑。赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢棄物，其特征在于含有較高 的堿成分。在水熱條件下，赤泥中的堿可以破壞污泥中細(xì)胞的外壁，進(jìn)而使生物蛋白得到釋 放。得到的產(chǎn)物是赤泥、污泥、生物蛋白的混合物，即為多孔陶瓷燒制的基體。
[0005] 該發(fā)明所述的多孔陶瓷的關(guān)鍵步驟如下：
[0006] (1)首先利用混料機(jī)等設(shè)備，將污泥和赤泥進(jìn)行充分混合。將得到的混合物置于水 熱條件下，利用水熱條件和赤泥的高堿性破壞污泥中的細(xì)胞外壁，是細(xì)胞中的生物蛋白得 到釋放。
[0007] (2)發(fā)泡過(guò)程：將水熱處理后的混合物進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，在生物蛋白發(fā)泡劑的作用 下產(chǎn)生大量氣泡，形成漿體。將得到的漿體進(jìn)行干燥處理，進(jìn)而得到具備多孔結(jié)構(gòu)的胚體。
[0008] (3)將具備多孔結(jié)構(gòu)的胚體高溫下進(jìn)行燒結(jié)，控制過(guò)程中的熱工藝參數(shù)，進(jìn)而得到 多孔陶瓷。 具體實(shí)施例
【權(quán)利要求】
1. 一種利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，其特征在于包含以下關(guān)鍵步驟： (1)水熱處理：利用赤泥提取污泥中的生物蛋白，提取出的生物蛋白可作為多孔陶瓷 的發(fā)泡劑；（2)發(fā)泡過(guò)程：將水熱處理后的混合物進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，在生物蛋白發(fā)泡劑的作用 下產(chǎn)生大量氣泡，形成多孔結(jié)構(gòu)；（3)燒結(jié)過(guò)程：在形成多孔結(jié)構(gòu)的混合物在高溫下進(jìn)行燒 結(jié)，得到多孔陶瓷。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，其特征在于：主要 原料為氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中排出的赤泥和污水處理過(guò)程中排出的污泥，其中污泥的質(zhì)量占 20 ?50%。
3. 如權(quán)利要求1所述的利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，其特征在于步驟 (1)所述的水熱處理替換為：將原料放入水熱反應(yīng)釜，同時(shí)放入濃度為lmol/L的NaOH溶 液，固液比取2 : 1?3 : 1，攪拌3?5分鐘，將反應(yīng)釜密閉并將釜內(nèi)溶液升溫至90? ll〇°C，保溫1小時(shí)，自然冷卻至室溫。
4. 如權(quán)利要求1所述的利用赤泥和污泥制備多孔陶瓷的工藝技術(shù)，其特征在于步驟 (3)所述的燒結(jié)過(guò)程替換為：將干燥成型后的多孔混合物置于高溫爐內(nèi)，以10°C /分的速率 升溫至900°C，保溫10分鐘。
【文檔編號(hào)】C04B35/622GK104086208SQ201410226325
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】王川, 趙吉, 賈志斌, 劉崎峰, 許繼飛, 付志敏 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古大學(xué)