一種陶粒固化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶粒固化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶粒是陶質(zhì)的顆粒，陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿 碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，而呈不規(guī)則碎石狀。陶粒形狀因工藝不同而各異。陶粒 可解決質(zhì)量、防火、隔熱、保溫等工程上的難題，亦可用于園藝種植及水耕種植。
[0003]現(xiàn)有的陶粒以污泥為主要原料，以高嶺土、粉煤灰等為輔料，在一定的工藝條件 下，控制污泥的脫碳和燒脹而成，而污泥往往取自城市生活污水、印染污水、電鍍廢水等處 理后的污泥，含有大量有機污染物、無機污染物，而消除污泥中的有機污染物、無機污染物 特別是對重金屬污染物非常困難，因此，采用污泥制成的陶粒仍然具有一定的污染及毒害， 對社會和環(huán)境存在較大的安全隱患，不利于社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
[0004]因此，亟需一種能夠可對陶粒原料進(jìn)行改性以控制污染的固化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種對陶粒原料進(jìn)行改性以控制污染 的固化劑。
[0006]本發(fā)明的另一目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種陶粒固化劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0008] -種陶粒固化劑，它包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5~9份、氧化石墨烯 1~3份、膨潤土 5~9份、殼聚糖-石墨稀復(fù)合材料1~3份、糊精10~12份、單硬脂酸甘油醋 10~15份、氧化鎂5~9份、粉煤灰20~35份。
[0009]其中，所述陶粒固化劑包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5~7份、氧化石墨烯 1~2份、膨潤土 7~9份、殼聚糖-石墨稀復(fù)合材料2~3份、糊精10~11份、單硬脂酸甘油醋 13~15份、氧化鎂5~7份、粉煤灰20~28份。
[0010] 其中，所述陶粒固化劑包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯7~9份、氧化石墨烯 2~3份、膨潤土 5~6份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1~2份、糊精11~12份、單硬脂酸甘油酯 10~13份、氧化鎂8~9份、粉煤灰29~35份。
[0011] 優(yōu)選地，所述陶粒固化劑包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯7~8份、氧化石墨 稀2~3份、膨潤土 6~8份、殼聚糖-石墨稀復(fù)合材料1~3份、糊精10~12份、單硬脂酸甘油醋 12~14份、氧化鎂6~8份、粉煤灰25~32份。
[0012] 進(jìn)一步地，它還包括3~5重量份的聚乙稀醇。
[0013]進(jìn)一步地，它還包括1~3重量份的脂肪酸甲酯。
[0014]淀粉黃原酸酯（1SX)，是一種重金屬高效脫除劑，能與許多重金屬離子生成絡(luò)合 物，能夠吸附和解吸重金屬、氰化物等，能固定重金屬，且沒有殘余硫化物存在，且來源廣 泛，價格低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0015] 氧化石墨烯是石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物，氧化石墨烯是單一的原子 層，可以隨時在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米。氧化石墨烯具有較大的比表面積，可用于有機 物污染物的降解，對金屬離子具有很高的吸附能力。
[0016] 膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的粘土礦物。膨潤土具有強的吸濕性和膨脹 性，可吸附8~15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍；在水介質(zhì)中能分散成 膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性；有較強的陽離子交換 能力；對各種氣體、液體、有機物質(zhì)有一定的吸附能力，最大吸附量可達(dá)5倍于自身的重量； 它與水、泥或細(xì)沙的摻和物具有可塑性和黏結(jié)性；具有表面活性的酸性漂白土 (活性白土、 天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。
[0017] 殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料具有較大的比表面積和獨特的介孔結(jié)構(gòu)，殼聚糖-石墨 烯復(fù)合材料的雙倍螺旋結(jié)構(gòu)、殼聚糖和石墨烯之間的靜電作用、氫鍵作用和范德華力都增 強了對金屬離子的去除能力。
[0018] 糊精具有較好的流動性、較強的粘合能力和吸附能力，能夠向原料內(nèi)滲透，提高原 料間的粘合力，改善物理性能，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
[0019] 單硬脂酸甘油酯具有一個親油的長鏈脂肪碳基和兩個親水的羥基，具有良好的非 離子表面活性，能分別吸附在水和油這兩種相互排斥的相面上，形成、薄分子層，原本互不 相容的兩種物質(zhì)，在單硬脂酸甘油酯的介入下能混合均勻，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變 了之前的物理狀態(tài)。
[0020] 聚乙烯醇、脂肪酸甲酯與上述原料復(fù)配，更好地提高固化劑吸附和分解有機、無機 污染物的目的。
[0021] 一種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料 投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C~90°C，同時以80~120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30~60分鐘， 20000HZ~50000Hz超聲波振動15~30分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎 制得陶粒固化劑。
[0022] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的陶粒固化劑用于對陶粒原料進(jìn)行改性，使各 原料達(dá)到互容的目的，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變了之前的物理狀態(tài)，可固化穩(wěn)定原料 中的有機、無機污染物，以達(dá)到控制污染的目的。
【具體實施方式】
[0023] 以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0024] 實施例1。
[0025] -種陶粒固化劑，它包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5份、氧化石墨烯3份、 膨潤土 5份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份、糊精10份、單硬脂酸甘油酯15份、氧化鎂5份、 粉煤灰35份。
[0026] -種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投 入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C，同時以120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘，50000Hz超聲波振動 15分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
[0027] 實施例2。
[0028] -種陶粒固化劑，包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5份、氧化石墨烯2份、膨 潤土 7份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份、糊精10份、單硬脂酸甘油酯15份、氧化鎂5份、 粉煤灰28份。
[0029] -種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投 入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至85°C，同時以110r/min的轉(zhuǎn)速攪拌50分鐘，40000Hz超聲波振動 25分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
[0030] 實施例3。
[0031] 一種陶粒固化劑，包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯7份、氧化石墨烯1份、膨 潤土 9份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料2份、糊精11份、單硬脂酸甘油酯13份、氧化鎂7份、 粉煤灰20份、脂肪酸甲酯1份。
[0032] -種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投 入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至88°C，同時以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌45分鐘，35000Hz超聲波振動 25分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
[0033] 實施例4。
[0034] 一種陶粒固化劑，包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯9份、氧化石墨烯2份、膨 潤土 6份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1份、糊精12份、單硬脂酸甘油酯10份、氧化鎂9份、 粉煤灰29份、聚乙烯醇5份。
[0035] -種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投 入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至82°C，同時以90r/min的轉(zhuǎn)速攪拌35分鐘，30000Hz超聲波振動20 分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
[0036] 實施例5。
[0037] -種陶粒固化劑，包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯8份、氧化石墨烯3份、膨 潤土 6份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料2份、糊精12份、單硬脂酸甘油酯13份、氧化鎂7份、 粉煤灰30份、聚乙烯醇4份、脂肪酸甲酯2份。
[0038] -種陶粒固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投 入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C，同時以80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌60分鐘，20000Hz超聲波振動 30分鐘，反應(yīng)后流入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
[0039] 應(yīng)用實施例1~5制備的陶粒固化劑制造出來的陶粒浸出液進(jìn)行檢測，結(jié)果如下， 單位（mg/L):
【主權(quán)項】
1. 一種陶粒固化劑，其特征在于，它包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5~9份、氧 化石墨稀]~3份、膨潤土 5~9份、殼聚糖-石墨稀復(fù)合材料1~3份、糊精10~12份、單硬脂酸 甘油酯10~15份、氧化鎂5~9份、粉煤灰20~35份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒固化劑，其特征在于，它包括以下重量份的原料：淀粉黃 原酸酯5~7份、氧化石墨烯1~2份、膨潤土 7~9份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料2~3份、糊精 10~11份、單硬脂酸甘油酯13~15份、氧化鎂5~7份、粉煤灰20~28份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒固化劑，其特征在于，它包括以下重量份的原料：淀粉黃 原酸酯7~9份、氧化石墨烯2~3份、膨潤土 5~6份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1~2份、糊精 11~12份、單硬脂酸甘油酯10~13份、氧化鎂8~9份、粉煤灰29-35份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒固化劑，其特征在于，它包括以下重量份的原料：淀粉黃 原酸酯7~8份、氧化石墨烯2~3份、膨潤土 6~8份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1~3份、糊精 10~12份、單硬脂酸甘油酯12~14份、氧化鎂6~8份、粉煤灰25~32份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒固化劑，其特征在于，它還包括3~5重量份的聚乙烯醇。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒固化劑，其特征在于，它還包括1~3重量份的脂肪酸甲 酯。
7. -種權(quán)利要求1至6任意一項所述的陶粒固化劑的制備方法，其特征在于，所述制 備步驟如下：按照重量份量取原料，將原料投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜加溫至80°C~90°C，同時以 80~120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30~60分鐘，20000Hz~50000Hz超聲波振動15~30分鐘，反應(yīng)后流 入壓片機，進(jìn)行壓片冷卻成型，經(jīng)粉碎制得陶粒固化劑。
【專利摘要】本發(fā)明屬于陶粒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶粒固化劑及其制備方法，所述陶粒固化劑包括以下重量份的原料：淀粉黃原酸酯5~9份、氧化石墨烯1~3份、膨潤土5~9份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1~3份、糊精10~12份、單硬脂酸甘油酯10~15份、氧化鎂5~9份、粉煤灰20~35份；本發(fā)明的陶粒固化劑用于對陶粒原料進(jìn)行改性，使各原料達(dá)到互容的目的，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變了之前的物理狀態(tài)，可固化穩(wěn)定原料中的有機、無機污染物，以達(dá)到控制污染的目的。
【IPC分類】C04B33-132, C04B33-13
【公開號】CN104710160
【申請?zhí)枴緾N201510120162
【發(fā)明人】柳超
【申請人】柳超
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月19日