一种环保陶瓷滤球的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种滤料的制造方法，具体涉及一种陶瓷滤料的制造方法。其陶瓷滤料适用于环保水处理和煤气过滤等行业和领域。
背景技术
过滤和吸附是油田废水、化工废水、电镀废水、冶金废水等处理的一种常用方法。其中过滤和吸附的介质——滤球是提高这些废水处理效果和效率的关键。大量资料显示，人们正在制造各种人工滤料来代替目前广泛使用的天然滤料——石英砂，以进一步提高吸附能力和排污效果。正在商业化的滤料主要有陶瓷滤料、活性碳、矿物滤料和高分子滤料等。其中陶瓷滤料正在成为一种物美价廉的重要滤料。
但是，陶瓷滤料的制造一直存在一个技术难题：陶瓷滤料的压碎强度较低，无法满足反冲洗需要的强度，工业废料和普通黏土制造的滤球更是如此。比如，我们对市场出售的一种陶粒滤料(气孔率为36.54％)测试，其压碎强度仅为0.336千牛/颗。
采用铝钒土制造的陶瓷滤料(中国专利公开号1326806)可以提高强度，但原料较贵，烧成温度高达1400℃以上，气孔率也仅为30％左右。
一种用于废水处理的球型多孔轻质陶粒(中国专利公开号1380137)是以炼钢赤泥、粉煤灰、黏土为原料，配以造孔剂制造的陶瓷滤料。虽然其采用了工业废料和低温烧成技术(800℃～1100℃)，成本较低，但强度较低，气孔率也较低(30％～40％)。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高强度、高气孔率的环保陶瓷滤球的制造方法。
本发明地技术方案是：一种环保陶瓷滤球的制造方法，包括如下步骤：
1).配料：按重量百分比，氧化铝赤泥15-30，粉煤灰20-40，煤矸石10-30，黏土10-15，成孔剂20-40，高温黏结剂3-6；所述的成孔剂为锯末或白云石等中的任一种或二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；所述的高温黏结剂为霞石正长石、锂辉石或钾长石等中的任一种或二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比。
2).粉碎：将上述原料以球磨机粉碎、混合配料，然后过筛100~180目备用。
3).成球：成球前，将低温黏结剂与水以1∶2的重量比到入水中配成混合液，再逐渐喷入成球机的坯料中，达到水份含量3-8％，然后采用成球机成球；所述的低温黏结剂为羧甲基纤维素(CMC)、水玻璃或磷酸二氢铝等中的任一种或二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比。
3).干燥：将成好的球放入抽屉式干燥坯车的干燥抽屉中，推入抽屉式干燥坯车，在80~120℃干燥4~5小时。
4).烧制：将上述干燥后的球再装入托盘匣钵车的托盘匣钵中，在1100℃~1250℃烧成。
本发明首次引入高温黏结剂(如霞石正长石、锂辉石或钾长石等)，将成分波动较大的氧化铝赤泥、粉煤灰、煤矸石等工业废料在高温状态黏结为牢固的整体，从而在保持较高气孔率的同时，大幅度提高了其强度。一般情况下，滤球强度可提高1倍左右。
本发明一是在成球所用的水中配以适量的低温黏结剂，如羧甲基纤维素(CMC)、水玻璃或磷酸二氢铝等，生坯强度可明显提高(30％～50％)。二是设计了抽屉式干燥坯车，使干燥时间比通常的自然堆积干燥方式缩短1/3左右(10毫米以上的大球效果更明显)，干燥更加透彻和均匀。三是专门设计了适合球形滤料烧成的托盘匣钵车—“浅匣无棚板”码烧方式，既避免了球形滤料烧成中常见的生烧和黑心缺陷，又提高了装窑密度。
本发明生产的陶瓷滤球压碎强度达0.799KN/颗，气孔率大于50％，耐酸度大于86％，耐碱度大于99％，粒径0.5~20mm可调，耐温达800℃，是一种有广泛应用价值的高品质滤料。
本发明对利用氧化铝赤泥等工业废料生产高品质滤球具有重要意义，可广泛应用于石油废水、化工废水、冶金废水、电镀废水、印染废水、造纸废水、焦化厂废水等吸附过滤，还可以用于城市给排水、垃圾渗沥液等过滤。
【附图说明】
图1是本发明的抽屉式干燥坯车结构示意图
图2是图1中的干燥抽屉3的俯视图
图3是本发明的托盘匣钵车结构示意图
图4是图3中的托盘匣钵9结构示意图
图5是图4仰视局部剖视图
图中，1-车架，2-抽屉拉手，3-干燥抽屉，4-车拉手，5-车轮，6-金属网，7-窑车，8-立柱，9-托盘匣钵。
【具体实施方式】
下面是实施本发明的优选方式：
实施例1：一种环保陶瓷滤球的制造方法，
(1)按以下原料配方(重量百分比)进行配料；
氧气铝赤泥26％，粉煤灰20％，煤矸石20％，黏土10％，锯末成孔剂20％，外加高温黏结剂(霞石正长石)4％。
(2)以球磨机粉碎和混合配料，然后过筛(100~180目)备用；
(3)采用成球机成球。成球前，将低温黏结剂CMC以1∶2的比例(重量)到入水中配成混合液，再逐渐喷入成球机的坯料中。
(4)将成好的球放入干燥抽屉中，推入干燥坯车，在80~120℃干燥4~5小时，再装入托盘匣钵中在1100℃~1250℃烧成。
如图1、图2所示，本发明生产所用的抽屉式干燥坯车是一种抽屉式结构，由车架1、抽屉拉手2、干燥抽屉3、车拉手4、车轮5、金属网6组成，多个干燥抽屉3分层位于车架1上，车架1上设有车拉手4、车轮5，干燥抽屉3上设有抽屉拉手2、金属网6。干燥抽屉底部采用金属网材料，承托滤球时有利于滤球的透彻和均匀干燥，确保其入窑水分低于5％。这对于以粘性较大的氧化铝赤泥为主的配料尤为重要。
如图3、图4、图5所示，托盘匣钵车由窑车7、立柱8、托盘匣钵9组成，托盘匣钵9分层间隔位于两立柱8上，两立柱8位于窑车7上，托盘匣钵9的浅匣钵内高25～30毫米。本发明特别设计了一种码放方式——“浅匣无棚板”堆码方式，有利于充分利用窑内空间，避免陶瓷滤球因热气流不畅通而生烧或黑心。
实施例2：一种环保陶瓷滤球的制造方法，
(1)以下原料配方，按重量百分比进行配料；
氧化铝赤泥20％，粉煤灰25％，煤矸石13％，黏土12％，锯末14％和白云石10％，锂辉石2％和钾长石4％。
(2)以球磨机粉碎和混合配料，然后过筛150目备用；
(3)采用成球机成球。成球前，将低温黏结剂水玻璃和磷酸二氢铝以1∶2的比例(重量)倒入水中配成混合液，再逐渐喷入成球机的坯料中，水玻璃和磷酸二氢铝为任意配比。
(4)将成好的球放入干燥抽屉中，推入干燥坯车，在100℃干燥5小时，再装入托盘匣钵中在1100℃~1250℃烧成。