一種處理酸性廢水的緩釋材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種處理酸性廢水的緩釋材料及其制備方法，通過(guò)對(duì)堿性材料進(jìn)行破碎粉碎處理，并制作成球形，并在球形外層包裹一層殼，并對(duì)殼體上進(jìn)行處理，使其有空隙，進(jìn)而控制緩釋材料的中堿性材料的釋放速度，延長(zhǎng)了緩釋材料的使用壽命，降低了酸性廢水處理的成本；緩釋材料的制備工藝簡(jiǎn)單，制作中將緩釋材料制作成殼體與芯的結(jié)合，進(jìn)而使得殼體對(duì)芯進(jìn)行保護(hù)，并控制堿性材料的釋放速度，增強(qiáng)堿的緩釋效果，延長(zhǎng)使用壽命，降低酸性廢水處理成本，并且本發(fā)明的緩釋材料不完全溶于水，容易回收利用。
【專利說(shuō)明】一種處理酸性廢水的緩釋材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種處理酸性廢水的緩釋材料及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)生產(chǎn)中，隨著產(chǎn)量的提高，會(huì)伴隨大量的酸性廢水排除，如煤礦礦山生產(chǎn)； 這些廢水呈現(xiàn)出酸性，排放在土壤或地表，嚴(yán)重污染了地表和地下水資源。而目前對(duì)于酸性 廢水處理的方法主要是利用酸堿中和原理，采用石灰直接投入其中，使得廢水中的酸度得 到中和，進(jìn)而降低酸度；但是，上述采用石灰直接投入酸性廢水中進(jìn)行中和處理時(shí)，因石灰 要在水中先進(jìn)行消化反應(yīng)，生成難溶的氫氧化鈣；氫氧化鈣再與酸反應(yīng)，進(jìn)而使得對(duì)酸性廢 水的處理周期長(zhǎng)；并且往往需要投入過(guò)量的石灰，導(dǎo)致廢水處理的成本較高；同時(shí)，石灰的 投入量難以控制，進(jìn)而使得水的PH值難以控制，導(dǎo)致對(duì)廢水酸度處理的效果不理想以及不 可控，而且石灰與水反應(yīng)以后變成難溶氫氧化鈣，被水流帶走；這不僅造成浪費(fèi)還產(chǎn)生新的 污染；直接投入石灰需要人工不斷投料，還會(huì)消耗大量的人力。
[0003] 為此，本研究者通過(guò)長(zhǎng)期的努力與探索，將酸性廢水處理的材料制備成緩釋形態(tài) 的緩釋材料，降低了對(duì)酸性廢水處理的成本，縮短對(duì)酸性廢水處理的周期，為酸性廢水處理 領(lǐng)域提供了一種新思路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠縮短酸性廢水處 理周期，避免酸性廢水處理過(guò)程中帶來(lái)新的污染，減少人為的頻繁加入酸性廢水處理劑，延 長(zhǎng)處理劑的使用壽命，進(jìn)而降低酸性廢水處理成本的處理酸性廢水的緩釋材料。
[0005] 本發(fā)明還提供一種能夠控制處理酸性廢水的緩釋材料中的堿性材料釋放速度，延 長(zhǎng)緩釋處理材料的壽命，降低酸性廢水處理成本的處理酸性廢水的緩釋材料的制備方法。
[0006] 具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種處理酸性廢水的緩釋材料，該材料為雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體由外層水泥構(gòu)成 的殼和內(nèi)層堿性材料構(gòu)成的芯組成，其中殼的厚度為〇. 1-1〇_。
[0008] 所述的堿性材料為消石灰、石灰、電石渣中的一種或多種混合物。
[0009] 所述的電石渣為含有20-70%的消石灰和/或石灰的混合渣。
[0010] 所述的殼的厚度為〇· l-l〇mm。
[0011] 所述的水泥為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、 復(fù)合水泥中的一種。
[0012] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的還提供一種處理酸性廢水的緩釋材料的制備方法，包括以 下步驟：
[0013] (1)制芯：將堿性材料置于破碎機(jī)中破碎至粒徑< 1_，然后再將破碎完成的堿性 材料置于成球機(jī)中噴水，制備成粒徑為0. 5-lOcm的堿性球，即獲得芯，待用；
[0014] (2)包殼：將步驟1)制備好的芯置于預(yù)先加入水泥粉的成球機(jī)中，使得芯的外層 包裹一層厚度為0.1-1〇_的水泥外殼，再將其取出養(yǎng)護(hù)，即可制得處理酸性廢水的緩釋材 料。
[0015] 所述的養(yǎng)護(hù)為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)中的一種。
[0016] 養(yǎng)護(hù)方式按照制備混凝土制品的養(yǎng)護(hù)方式，自然加濕養(yǎng)護(hù)或者蒸汽加熱加濕養(yǎng) 護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)處理3天以上，蒸汽養(yǎng)護(hù)8h以上后獲得的。
[0017] 殼層的空隙是通過(guò)在包殼步驟中，在成球機(jī)中包裹外殼水泥層之時(shí)留下的微細(xì)孔 和收縮微細(xì)裂紋。堿性材料的釋放速度，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)包殼的用水量和殼體厚度來(lái)控制 孔隙，使得堿性材料的壽命能夠維持在1天至3年時(shí)間。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0019] ①通過(guò)對(duì)堿性材料進(jìn)行破碎粉碎處理，并制作成球形，并在球形外層包裹一層殼， 控制緩釋材料的中堿性材料的釋放速度，延長(zhǎng)了緩釋材料的使用壽命，降低了酸性廢水處 理的成本。
[0020] ②本發(fā)明的緩釋材料的制備工藝簡(jiǎn)單，制作中將緩釋材料制作成殼體與芯的結(jié) 合，進(jìn)而使得殼體對(duì)芯進(jìn)行保護(hù)，并控制堿性材料的釋放速度，增強(qiáng)堿的緩釋效果，延長(zhǎng)使 用壽命，降低酸性廢水處理成本。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的 范圍不僅局限于所作的描述。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種處理酸性廢水的緩釋材料，該材料為雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體由外層水泥構(gòu)成 的殼和內(nèi)層堿性材料構(gòu)成的芯組成，其中殼的厚度為1_。
[0024] 堿性材料為消石灰。
[0025] 水泥為普通硅酸鹽水泥。
[0026] 其具體的制備方法，包括以下步驟：
[0027] (1)制芯：將堿性材料置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于1_，然后再將破碎完成的堿 性材料置于成球機(jī)中，噴水制備成粒徑為lcm的堿性球，即獲得芯，待用；
[0028] (2)包殼：將步驟1)制備好的芯置于預(yù)先加入水泥粉的成球機(jī)中，使得芯的外層 包裹一層厚度為1_的水泥外殼，再將其取出自然養(yǎng)護(hù)7天，即可制得處理酸性廢水的緩釋 材料。
[0029] 取所制備的處理酸性廢水的緩釋材料50kg放入塑料筐中，投入pH值為2.8的硫 鐵礦廢水處理池中，以5L/h的流速處理廢水，處理1個(gè)月，處理后的廢水pH均為6?9,廢 水中產(chǎn)生大量的氫氧化鐵沉淀。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 一種處理酸性廢水的緩釋材料，該材料為雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體由外層水泥構(gòu)成 的殼和內(nèi)層堿性材料構(gòu)成的芯組成，其中殼的厚度為5_。
[0032] 堿性材料為含有50%消石灰的電石渣。
[0033] 堿性材料的粒徑小于1mm。
[0034] 水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0035] 其具體的制備方法，包括以下步驟：
[0036] (1)制芯：將堿性材料置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于1_，然后再將破碎完成的堿 性材料置于成球機(jī)中，噴水制備成粒徑為5cm的堿性球，即獲得芯，待用；
[0037] (2)包殼：將步驟1)制備好的芯置于預(yù)先加入水泥粉的成球機(jī)中，使得芯的外層 包裹一層厚度為5_的水泥外殼，再將其取出養(yǎng)護(hù)，即可制得處理酸性廢水的緩釋材料。
[0038] 養(yǎng)護(hù)為蒸汽養(yǎng)護(hù)，其蒸汽的溫度為60°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為8小時(shí)。
[0039] 取所制備的處理酸性廢水的緩釋材料50kg放入塑料筐中，投入pH值為3. 0的煤 礦廢水處理池中，以5L/h的流速處理廢水，處理2個(gè)月，處理的廢水pH均為6?9。
[0040] 在此有必要指出的是：以上實(shí)施例和試驗(yàn)例僅限于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所能達(dá)到 的技術(shù)效果做進(jìn)一步的理解與闡述，并不是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步的限定，本領(lǐng)域 技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上做出的非突出的實(shí)質(zhì)性特征和非顯著進(jìn)步的改進(jìn)，仍然屬于本發(fā)明的 保護(hù)范疇。
【權(quán)利要求】
1. 一種處理酸性廢水的緩釋材料，其特征在于，該材料為雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體由外層 水泥構(gòu)成的殼和內(nèi)層堿性材料構(gòu)成的芯組成，其中殼的厚度為0. l-10mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的處理酸性廢水的緩釋材料，其特征在于，所述的堿性材料為消 石灰、石灰、堿性廢渣中的一種或多種混合物。
3. 如權(quán)利要求2所述的處理酸性廢水的緩釋材料，其特征在于，所述的堿性廢渣為含 有不少于20%的消石灰和/或石灰的廢渣。
4. 如權(quán)利要求1所述的處理酸性廢水的緩釋材料，其特征在于，所述的殼的厚度為 0·l-10mm〇
5. 如權(quán)利要求1所述的處理酸性廢水的緩釋材料，其特征在于，所述的水泥為硅酸鹽 水泥、普通娃酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、礦漁水泥、復(fù)合水泥中的一種。
6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的處理酸性廢水的緩釋材料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 制芯：將堿性材料置于破碎機(jī)中破碎至粒徑< 1_，然后再將破碎完成的堿性材料 置于成球機(jī)噴水制備成粒徑為〇. 5-lOcm的堿性球，即獲得芯，待用； (2) 包殼：將步驟1)制備好的芯置于預(yù)先加入水泥粉的成球機(jī)中，使得芯的外層包裹 一層厚度為0. 1-1〇_的水泥外殼，再將其取出養(yǎng)護(hù)，即可制得處理酸性廢水的緩釋材料。
7. 如權(quán)利要求6所述的處理酸性廢水的緩釋材料的制備方法，其特征在于，所述的養(yǎng) 護(hù)為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)中的一種。
【文檔編號(hào)】C02F1/66GK104192969SQ201410379278
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】賀深陽(yáng), 彭建軍, 宋美, 劉立柱, 劉恒波, 賈韶輝, 王勇, 賀勇, 萬(wàn)軍 申請(qǐng)人:貴州省工業(yè)固體廢棄物綜合利用（建材）工程技術(shù)研究中心