過濾型活性碳鋅礦渣制備多孔集水海綿磚的方法與流程

本發明涉及過濾型活性碳鋅礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術領。

背景技術：

由于厄爾尼諾和拉尼娜現象，我國的氣候出現極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區，一年中降雨量也極不均等，缺水已經制約經濟的發展和人民生活，合理利用現有的降水，將小區路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節的用水，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

技術實現要素：

鋅礦渣的主要成份為氧化鋅、氧化鐵、氧化銅，是微晶玻璃的組成相，活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用，利用開孔的鋅礦渣空心微珠作為基料，以硅酸鈉作為粘結劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機械強度和粘結作用，聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，采用膨脹漿液，降低漿液的密度，制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管將多孔集水海綿磚連接在一起，雨水匯集到集水池中。

其技術方案為：過濾型活性碳鋅礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、多孔集水海綿磚的配料：水泥10～20wt%、粒徑100～250μm鋅礦渣開孔空心微珠45～65wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，以上各組分的重量百分比之和為100%；

第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為100～250μm鋅礦渣開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將鋅礦渣開孔空心微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在粉鋅礦渣開孔空心微珠的外表面，鋅礦渣開孔空心微珠隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器中，使每個鋅礦渣開孔空心微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉，硅酸鈉是無機粘合劑，是親水型的，粘結力強、強度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結性，混合料為水泥10～20wt%、粒徑100～250μm鋅礦渣開孔空心微珠45～65wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，再將混合料以0.5～0.7的水灰比調漿，灰為混合料，最后加入混合料總重量為0.2～1.0%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變；

第三步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.2～2.0:1體積比壓制，比例1.2～2.0為壓制前的體積，比例1為壓制后的體積，經刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚，多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內的一部分圓弧面為開口狀，另一部分圓弧面為封閉狀，雨水經過多孔集水海綿磚的匯集，進入燕尾槽內，受重力的作用再流入集水管，集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起，集水管匯集的雨水進入集水池中。

鋅礦渣開孔空心微珠的制備：先將鋅礦渣加工成粒徑200～400μm實心微珠，粒徑100～200μm高嶺土兩者按重量百分比70～85wt%:15～35wt%取樣混合均勻，兩種組分的重量百分比之和為100%，放入壓坯機中做成毛坯并烘干，放入1000～1500℃硅鉬棒高溫爐燒結中保溫燒結20～40min，形成燒結塊，高嶺土是強粘結劑，含有氧化硅、氧化鋁，粒徑越小，比表面越大，經過高溫燒結，形成改性的鋅礦渣玻璃質的材料，材料的組分不同，改性后材料的化學性質也不同，鋅礦渣的主要成份為氧化鋅、氧化鐵、氧化銅，是微晶玻璃組成相，提高了鋅礦渣的抗壓強度，將燒結塊破碎，制成粒徑150～350μm改性的鋅礦渣實心微珠，按0.5～0.7的水灰比調漿，經過離心旋轉高速噴射形成微珠，再經800～950℃膨脹、1000～1500℃燒制、快速冷卻，形成壁厚50～100μm、粒徑100～250μm鋅礦渣開孔空心微珠，鋅礦渣經1000℃以上的高溫焙燒，鋅礦渣中所含的重金屬如鋅、鉛、銅、銦、鍺、金、銀經過氧化還原反應，全部被固定。

活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用。

多孔集水海綿磚將蓄積的雨水一部分通過集水管匯集到集水池中，另一部分滲入到土壤中，增加土壤水分含量，在夏天高溫季節，多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導到土壤中，降低海綿磚地表面的溫度，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

本發明具有以下優點。

1、制備海綿磚所用的材料無機環保材料，對環境不會造成危害，海綿磚可回收能多次使用。

2、制備海綿磚鋅礦渣和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，能吸收海綿磚表面的水分進入內部，達到一定數量時，受重力的作用下落進入集水管內。

3、在混合料中加入鋁粉膏，形成多孔膨脹的漿液，降低了漿液的密度。

4、鋅礦渣的主要成份為氧化鋅、氧化鐵、氧化銅，是微晶玻璃組成相，是廢物的綜合利用。

5、活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用。

附圖說明

圖1 是本發明實施例的海面磚的軸測結構示意圖。

圖2是本發明實施例的海面磚的底視結構示意圖。

圖3 是本發明實施例的單塊海綿磚由集水管連接在一起的結構示意圖。

其中圖中1、海綿磚 2、燕尾槽 3、集水管。

具體實施方式

實施例。

在如圖1～3所示的實施例中，過濾型活性碳鋅礦渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、先將鋅礦渣加工成粒徑250μm實心微珠，再將粒徑120μm高嶺土兩者按重量百分比85wt%:15wt%混合均勻，放入壓力機做成毛坯并烘干，放入1050℃硅鉬棒高溫爐燒結中保溫燒結35min，形成燒結塊，高嶺土是強粘結劑，含有氧化硅、氧化鋁，粒徑越小，比表面越大，活性越高，經過高溫燒結，形成改性的鋅礦渣玻璃質的材料，鋅礦渣的主要成份為氧化鋅、氧化鐵、氧化銅，是微晶玻璃組成相，將燒結塊破碎，將燒結塊破碎，制成粒徑150μm改性的鋅礦渣實心微珠，按0.55的水灰比調漿，經過離心旋轉高速噴射形成微珠，再經820℃膨脹、1250℃高溫燒制、快速冷卻，形成壁厚80μm、粒徑250μm鋅礦渣開孔空心微珠。

第二步、多孔集水海綿磚的配料：取水泥15wt%、粒徑250μm鋅礦渣開孔空心微珠55wt%、模數3.5的硅酸鈉10wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維2.0wt%和粒徑150μm活性碳15wt%。

第三步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為250μm鋅礦渣開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將鋅礦渣開孔空心微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數3.5的硅酸鈉 均勻噴灑在鋅礦渣開孔空心微珠的外表面，隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器，將混合料以0.55的水灰比調漿，再加入混合料總重量為0.9%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用，采用改性的活性碳，增強活性碳的性能。

第四步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.8:1的體積比壓制，經刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚1，多孔集水海綿磚1的一個面呈燕尾槽2狀，多孔集水海綿磚1吸收的水分進入燕尾槽2內，在燕尾槽2內安裝著集水管3，雨水經過多孔集水海綿磚1的匯集，進入燕尾槽2內，受重力的作用再流入集水管3，集水管3將單個多孔集水海綿磚1連接在一起，集水管3匯集的雨水進入集水池中，經過沉淀、過濾，再次使用。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例，凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明型技術方案的保護范圍。