專利名稱：硅藻土多孔陶粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，具體涉及ー種硅藻土多孔陶粒的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
硅藻土多孔陶粒是ー種具有高比表面積和高孔隙率的硅藻土陶粒，可以有效吸附并富集甲醛，苯和氨等空氣污染物質(zhì)。硅藻土多孔陶?？梢灾苯踊蛟谔樟１砻鎻?fù)合光觸媒后，應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化。現(xiàn)有的硅藻土陶粒的制備技術(shù)需要經(jīng)600°C以上的高溫?zé)?，這種燒制會(huì)大大降低硅藻土陶粒的孔隙率，即從燒制前的約83%下降到約65%，從而影響硅藻土陶粒的吸附能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種無(wú)需燒制，可有效提高孔隙率的硅藻土多孔陶粒的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的硅藻土多孔陶粒的制備方法，包括下列步驟I.原料準(zhǔn)備，包括硅藻土為過(guò)100目篩未經(jīng)燒制的硅藻土原土 ；膨潤(rùn)土為過(guò)100目篩、未經(jīng)燒制的膨潤(rùn)土原土 ；粉煤灰為過(guò)100目篩、燃煤電廠排放的低鈣粉煤灰；水玻璃為模數(shù)為2. 2 2. 5，密度為I. 526 I. 559g/cm3的エ業(yè)液體硅酸鈉；氫氧化鈉為エ業(yè)級(jí)氫氧化鈉；水為自來(lái)水；2.制備陳化劑將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量比4 17 5均勻混合，并靜置24小時(shí)；3.制備球形顆粒按重量百分比配備步驟a中的硅藻土 45 55%、膨潤(rùn)土 10 18%、水35 38%，并均勻混合，用顆粒壓制機(jī)壓制成顆粒并滾圓，制得直徑為3 8毫米的球形顆粒；4.制備外殼粉料按重量百分比配備步驟a中的粉煤灰20 30%、硅藻土 20 30 %、陳化劑50 %，并均勻混合；5.立即將步驟c獲得的球形顆粒和步驟d獲得的外殼粉料按照3 I的比例，投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘，制得陶粒；6.將步驟e制備好的陶粒取出，室溫條件下靜置72小時(shí)或置于40°C蒸養(yǎng)箱中蒸養(yǎng)24小吋，即得直徑為3. 3 8. 8毫米的多孔硅藻土陶粒。粉煤灰在堿性激發(fā)下形成以硅氧四面體和鋁氧四面體聚合而成的具有非晶體和半結(jié)晶態(tài)特征的類似于水泥的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠體，能夠粘接硅藻土，從而在硅藻土陶粒表面形成具有較高機(jī)械強(qiáng)度且空隙密布的外売。采用本發(fā)明制備硅藻土多孔陶粒無(wú)需高溫?zé)疲晒?jié)省能源并避免聞溫?zé)茖?duì)陶?？障兜钠茐?，提聞陶粒的吸附能力，有效提聞陶粒的機(jī)械強(qiáng)度，且成本低廉，制備簡(jiǎn)単。
具體實(shí)施例方式—、結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步詳述本發(fā)明實(shí)施例I將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量百分比為4 : 17 : 5配置陳化劑,并靜置24小時(shí)。按重量百分比稱取硅藻土 45%、膨潤(rùn)土 18%和水37%，充分混合均勻后，放入顆粒機(jī)中制成顆粒并滾圓，篩分，制得直徑為3毫米的球形顆粒。按重量百分比稱取粉煤灰20%、硅藻土 30%和陳化劑50%，充分混合制成外殼粉料。立即將按重量比為3 I的球形顆粒與外殼粉料投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘后，取出，室溫下靜置72小吋，即得直徑為3. 3毫米的硅藻土多孔陶粒。經(jīng)檢驗(yàn)，此多孔硅藻土陶粒的抗壓強(qiáng)度為0. 86兆帕，孔隙率為71. 20ん 實(shí)施例2將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量百分比為4 : 17 : 5配置陳化劑,并靜置24小時(shí)。按重量百分比稱取硅藻土 50%、膨潤(rùn)土 15%和水35%，充分混合均勻后，放入顆粒機(jī)中制成顆粒并滾圓，篩分，制得直徑為5毫米的球形顆粒。按重量百分比稱取粉煤灰30%、硅藻土 20%和陳化劑50%，充分混合制成外殼粉料，立即將按重量比為3 I的球形顆粒與外殼粉料投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘后，取出，室溫下靜置72小吋，即得直徑為5. 5毫米的硅藻土多孔陶粒。經(jīng)檢驗(yàn)，此多孔硅藻土陶粒的抗壓強(qiáng)度為0. 93兆帕，孔隙率為70. 20ん實(shí)施例3將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量百分比為4 : 17 : 5配置陳化劑,并靜置24小時(shí)。按重量百分比稱取硅藻土 50%、膨潤(rùn)土 12%和水38%，充分混合均勻后，放入顆粒機(jī)中制成顆粒并滾圓，篩分，制得直徑為6毫米的球形顆粒。按重量百分比稱取粉煤灰25%、硅藻土 25%和陳化劑50%，充分混合制成外殼粉料，立即將按重量百分比為3 I的球形顆粒與外殼粉料投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘后，取出，40°C蒸養(yǎng)24小吋，即得直徑為6. 6毫米的娃藻土多孔陶粒。經(jīng)檢驗(yàn)，此多孔硅藻土陶粒的抗壓強(qiáng)度為0. 85兆帕，孔隙率為70. 9%。實(shí)施例4將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量百分比為4 17 5配置陳化劑,并靜置24小時(shí)。按重量百分比稱取硅藻土 55%、膨潤(rùn)土 10%和水35%，充分混合均勻后，放入顆粒機(jī)中制成顆粒并滾圓，篩分，制得直徑為8毫米的球形顆粒。按重量百分比稱取粉煤灰25%、硅藻土 25%和陳化劑50%，充分混合制成外殼粉料，立即將按重量百分比為3 I的球形顆粒與外殼粉料投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘后，取出，40°C蒸養(yǎng)24小吋，即得直徑為8. 8毫米的娃藻土多孔陶粒。經(jīng)檢驗(yàn)，此多孔硅藻土陶粒的抗壓強(qiáng)度為0. 94兆帕，孔隙率為72. I %。ニ、硅藻土多孔陶粒在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)處理室內(nèi)空氣污染物的應(yīng)用情況I、以I公斤的硅藻土多孔陶粒來(lái)處理空氣污染物質(zhì)。I. 5m3的空氣實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)，初始甲酸、苯和氨的濃度分別為0. 80mg/m3>0. 50mg/m3和0. 60mg/m3。48小時(shí)后，甲酸、苯和氨的濃度分別降為0. 07mg/m\0. 09mg/m3和0. 03mg/m3，去除率分別為91%，82%和95%。2、以硅藻土多孔陶粒作為載體，復(fù)合2% (重量百分比)的ニ氧化鈦納米微粒后，取I公斤此復(fù)合材料來(lái)處理空氣污染物質(zhì)。I. 5m3的空氣實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)，初始甲醛、苯和氨的濃度分別為O. 80mg/m3、0. 50mg/m3和O. 60mg/m3。48小時(shí)后，甲酸、苯和氨的濃度分別降為
O.02mg/m3、0. 02mg/m3 和 O. 01mg/m3，去除率分別為 98%、96%和 98%。
權(quán)利要求
1.一種硅藻土多孔陶粒的制備方法，其特征在于包括下列步驟 a.原料準(zhǔn)備,包括娃藻土為過(guò)100目篩未經(jīng)燒制的娃藻土原土；膨潤(rùn)土為過(guò)100目篩、未經(jīng)燒制的膨潤(rùn)土原土 ；粉煤灰為過(guò)100目篩、燃煤電廠排放的低鈣粉煤灰；水玻璃為模數(shù)為2. 2 2. 5，密度為I. 526 I. 559g/cm3的エ業(yè)液體硅酸鈉；氫氧化鈉為エ業(yè)級(jí)氫氧化鈉；水為自來(lái)水； b.制備陳化劑將氫氧化鈉、水玻璃和水按重量比4 17 5均勻混合，并靜置24小時(shí)； c.制備球形顆粒按重量百分比配備步驟a中的娃藻土45 55%、膨潤(rùn)土 10 18*%、水35 38%，并均勻混合，用顆粒壓制機(jī)壓制成顆粒并滾圓，制得直徑為3 8毫米的球形顆粒； d.制備外殼粉料按重量百分比配備步驟a中的粉煤灰20 30%、硅藻土 20 30 %、陳化劑50%，并均勻混合； e.立即將步驟c獲得的球形顆粒和步驟d獲得的外殼粉料按照3 I的比例，投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5 10分鐘，制得陶粒； f.將步驟e制備好的陶粒取出，室溫條件下靜置72小時(shí)或置于40°C蒸養(yǎng)箱中蒸養(yǎng)24小吋，即得直徑為3. 3 8. 8毫米的多孔硅藻土陶粒。
全文摘要
硅藻土多孔陶粒的制備方法屬無(wú)機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明將氫氧化鈉、水玻璃和水按4∶17∶5混合制備陳化劑；按重量百分比配備硅藻土45～55、膨潤(rùn)土10～18、水35～38，均勻混合，壓制成顆粒并滾圓，制得直徑為3～8毫米的球形顆粒；按重量百分比配備粉煤灰20～30、硅藻土20～30、陳化劑50，均勻混合制備外殼粉料；將球形顆粒和外殼粉料按3∶1的比例，投入湯圓機(jī)中，滾動(dòng)5～10分鐘，制得陶粒，室溫下靜置72小時(shí)或置于40℃蒸養(yǎng)箱中蒸養(yǎng)24小時(shí)，即得直徑為3.3～8.8毫米的多孔硅藻土陶粒；采用本發(fā)明制備硅藻土多孔陶粒，無(wú)需高溫?zé)?，可?jié)省能源并避免高溫?zé)茖?duì)陶?？障兜钠茐?，提高陶粒的吸附能力，有效提高陶粒的機(jī)械強(qiáng)度，且成本低廉，制備簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C04B38/08GK102775120SQ20121030097
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者付家慶, 劉文亮, 劉楓, 姜彩宇, 康平, 王瑛彤, 羅罡, 肖戟, 胡浩, 范志華, 郝一寧, 馬巍 申請(qǐng)人:吉林省農(nóng)機(jī)裝備科技創(chuàng)新中心