本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球。所述礦石球包括殼體和內(nèi)核，殼體是內(nèi)部為空洞結(jié)構(gòu)的球體，球體表面和空洞結(jié)構(gòu)壁面分布有電氣石微粒，電氣石微粒表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)，內(nèi)核在空洞結(jié)構(gòu)內(nèi)。本發(fā)明專利技術(shù)有一下效果：本發(fā)明專利技術(shù)通過對電氣石表面進(jìn)行改造，使得電氣石通過自身極化電場吸引的重金屬元素離子進(jìn)一步受到空穴結(jié)構(gòu)的吸附作用，增加了對這些有害元素的去除效果。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球，屬于新材料領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
電氣石陶瓷球又稱電氣石球，電氣石陶瓷球，電氣石能量陶瓷球，電氣石礦化球，托瑪琳球，是利用優(yōu)質(zhì)電氣石，食品級陶土以及多功能健康陶瓷材料復(fù)合加工而成，是一種高科技健康陶瓷產(chǎn)品。中國專利201010292936.8公開了一種堿性電氣石球及其制備方法，所述堿性電氣石球各組分的質(zhì)量比為:高嶺土45?55，電氣石25?35，麥飯石5?15，水5?15。該文獻(xiàn)中電氣石含量最高含量39wt%，由于其比表面積有限，與水接觸性不高，并且對重金屬吸附能力弱。中國專利200510045991.6公開了多孔質(zhì)陶瓷納米級復(fù)合材料功能球，其特征是由電氣石、麥飯石、沸石、黃土、活性炭、有機(jī)物擴(kuò)孔劑、粘結(jié)劑制成，其配料重量百分比是:電氣石20-40%、麥飯石10-25%、沸石2-10%、黃土 8-15%、活性炭20-35%、有機(jī)物擴(kuò)孔劑1-5%、粘結(jié)劑5-10%。該文獻(xiàn)中電氣石含量最高含量40%，由于其比表面積有限，與水接觸性不高，并且對重金屬吸附能力弱。中國專利201110161532.X公開了電氣石質(zhì)整體式蜂窩陶瓷，它主要由10?75%wt的電氣石、2?20%wt的粘土、2?40%wt的助恪劑和I?30%wt的輔料組成，并按下述方法制備而成:先將電氣石、粘土、助熔劑和輔料以及干粉成型劑按比例加入介質(zhì)磨中粉碎混合成混合料，再在混合料中加適量水和液態(tài)成型劑進(jìn)行捏合形成泥料，再將泥料煉泥成團(tuán)，陳腐，擠制成泥段，再將泥段成型、微波定形、干燥制成半成品，再將半成品置入窯爐中在500-850°C下燒制。電氣石礦石球在性能上仍然存在一些缺陷:首先，作為有效成分的電氣石礦石粉在礦石球中含量有限，只能占原料總質(zhì)量的15-35 wt%，如果再增高則難以燒結(jié)成型，而且電氣石礦石粉容易因混合不均勻而在燒結(jié)后聚團(tuán)分布，影響性能；二是礦石球的陶瓷質(zhì)形態(tài)過度致密，降低了電氣石成分與水的接觸性，不利于遠(yuǎn)紅外線、負(fù)離子等釋放，也削弱了電氣石自帶極化電場與外界的作用；三是對重金屬元素依靠電氣石成分的電場吸附，吸附力較弱，容易重新釋放至水體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本專利技術(shù)目的是提供一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是: 一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球，所述礦石球包括殼體和內(nèi)核，殼體是內(nèi)部為空洞結(jié)構(gòu)的球體，球體表面和空洞結(jié)構(gòu)壁面分布有電氣石微粒，電氣石微粒表面具有空穴簾聚結(jié)構(gòu)，內(nèi)核在空洞結(jié)構(gòu)內(nèi)。進(jìn)一步，礦石球的粒徑為I?5mm;殼體比表面積0.4?0.8m/g，密度為3?3.5g/cm3，硬度為6.8;內(nèi)核為沸石顆粒，粒徑為0.5~2_，且小于礦石球粒徑。—種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球的制作方法，包括以下步驟: 1)將電氣石微粒投入水中攪拌均勻形成電氣石微粒懸濁液； 2)將硅酸鈉水溶液及偏鋁酸鈉水溶液同時(shí)滴入步驟I)電氣石微粒懸濁液中并調(diào)節(jié)至中性得到漿料A，該過程保持溫度恒定； 3)對步驟2)得到的漿料A進(jìn)行固液分離得到固體B，將固體B烘干得到粉末C，對粉末C進(jìn)行煅燒得到表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)的電氣石微粒； 4)將步驟3)得到的表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)的電氣石微粒、氮化硅粉末、沸石顆粒和助劑加入至水中攪拌均勻形成漿料D，對漿料D進(jìn)行離心造粒并同時(shí)進(jìn)行冷凝固形成礦石球胚體； 5)礦石球胚體經(jīng)過干燥、煅燒形成礦石球。進(jìn)一步，步驟I)中電氣石微粒為300-350目，電氣石微粒懸濁液中電氣石微粒的質(zhì)量濃度為40?80%。進(jìn)一步，步驟2)中硅酸鈉與偏鋁酸鈉的摩爾比為1:1，硅酸鈉滴加量為電氣石微粒質(zhì)量的10?20%，中硅酸鈉水溶液與偏鋁酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度分別為5?10%，保持恒定溫度50?70。。。進(jìn)一步，漿料D中各組分質(zhì)量百分比為:表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)的電氣石微粒10?20%、氮化硅粉末5?10%、水20?30%、沸石10?20%，余量為助劑，所述助劑由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成石英石粉末57%、鈣長石粉末19%，氧化鋁粉末12%，莫來石粉末12%。進(jìn)一步，步驟3)中煅燒溫度為1150?1250°C，步驟4)中冷凝固溫度低于0°C，步驟5)中煅燒溫度為1150?1250°C。本專利技術(shù)有一下效果: 1、本專利技術(shù)通過對電氣石表面進(jìn)行改造，使得電氣石通過自身極化電場吸引的重金屬元素離子進(jìn)一步受到空穴結(jié)構(gòu)的吸附作用，增加了對這些有害元素的去除效果； 2、水和熱量能夠滲透通過空穴而與電氣石接觸，從而使電氣石釋放遠(yuǎn)紅外線、負(fù)離子、有益微量兀素以及破壞水的大分子團(tuán)的能力得以充分發(fā)揮； 3、水和熱量通過殼體的孔隙與內(nèi)核接觸，沸石對水進(jìn)行離子交換，在一定程度上軟化水質(zhì)，并對重金屬進(jìn)一步固定。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 取電氣石粉碎過300-350目篩，然后加入至水中攪拌均勻形成電氣石微粒懸濁液，電氣石微粒懸濁液中電氣石微粒的質(zhì)量濃度為40?80%。取硅酸鈉(Na20.nSi02，其中η為模數(shù)，表示Na2O與S12的摩爾比，是決定硅酸鈉黏度性能的重要參數(shù)，本實(shí)施例取值3.1-3.7)溶解于溫度在60°C以上的水中，制成硅酸鈉水溶液;取偏鋁酸鈉溶液;將硅酸鈉水溶液以及偏鋁酸鈉溶液同時(shí)緩慢滴加至該電氣石礦石粉懸混液當(dāng)中，其中硅酸鈉與偏鋁酸鈉的摩爾比為1:1;將滴加后的懸混液保持60 °C，充分?jǐn)嚢?調(diào)節(jié)滴加后的懸混液至中性后保持加熱至60 °C，并采集從懸混液沉淀的粉末，烘干沉淀的粉末后高溫煅燒，煅燒溫度600-800攝氏度，優(yōu)選不高于780攝氏度，最優(yōu)為750攝氏度;煅燒后的粉末形成表面生長多空穴結(jié)構(gòu)的電氣石礦石粉微粒。電氣石礦石粉微粒為表面多空穴結(jié)構(gòu)生長提供了良好的基體，硅酸鈉水溶液因模數(shù)較高因而具有較大黏性，從懸混液中沉淀下來的電氣石礦石粉微粒表面附著了硅酸鈉與偏鋁酸鈉的混合成分，在高溫煅燒過程中，達(dá)到400攝氏度以上，硅酸鈉與偏鋁酸鈉混合成分開始結(jié)晶，達(dá)至IJ600攝氏度以上則結(jié)晶比較完全，形成大量規(guī)則空穴蔟聚的晶形，特別是在750攝氏度時(shí)，晶形均勻包裹電氣石礦物粉微粒，空穴的孔洞構(gòu)成了高通透性的通道，使水可以滲透進(jìn)來而與電氣石充分接觸，多空穴的比表面積也增強(qiáng)了吸附性。將石英石粉末57%、鈣長石粉末19%，氧化鋁粉末12%，莫來石粉末12%混合均勻得到助劑。將表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)的電氣石微粒10?20%、氮化硅粉末5?10%、水20?30%、沸石10?20%，余量為助劑混合均勻制成漿料，將漿料冷卻至O?10攝氏度，優(yōu)選為10攝氏度，靜置30?60分鐘，然后投入造粒機(jī)進(jìn)行球形造粒，離心過程中，密度較低的沸石被包裹在中間，形成礦石球坯，卻至-20 —30攝氏度進(jìn)行冷凝固，冷凝固時(shí)間為24?36小時(shí)，使球坯完全凝固；在球坯內(nèi)部生成冰晶；然后將球坯升溫到0-5攝氏度，干燥12?16小時(shí)成球坯，在干燥過程中，冰晶升華去除，原來冰晶存在的位置變成孔隙。將干燥之后的球坯在1150?1250°C煅燒5?7小時(shí)即可。用礦石球?qū)ξ鬯兄亟饘龠M(jìn)行吸附，然后在去離子水中進(jìn)行重金屬析出試驗(yàn)，未檢測到有重金屬溶出。凡在不脫離本專利技術(shù)核心的情況下做出的簡單的變形或修改均落入本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球，其特征本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改善水微觀結(jié)構(gòu)性能的礦石球，其特征在于，所述礦石球包括殼體和內(nèi)核，殼體是內(nèi)部為空洞結(jié)構(gòu)的球體，球體表面和空洞結(jié)構(gòu)壁面分布有電氣石微粒，電氣石微粒表面具有空穴蔟聚結(jié)構(gòu)，內(nèi)核在空洞結(jié)構(gòu)內(nèi)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃建元，程玉梅，矢野久，磯部時(shí)子，朱詩涵，陳賽麗，
申請(專利權(quán))人：浙江源程環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33
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