CN101717240B - 一种利用制革污泥制备陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用制革污泥制备陶粒的方法，其特别之处在于包括以下步骤：a.备料：脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理；b.配料：按照制革污泥∶粘土∶粉煤灰＝35～55％∶25～45％∶0～20％的重量百分比进行配料，加水搅拌并混合均匀，得到混合湿料；c.造粒：将混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料；d.烧制：首先是利用加热的方法去除陶粒坯料中的有机物，然后再在1100～1250℃的温度下烧制陶粒坯料30～60分钟；e.冷却：冷却至室温，得到陶粒产品。本发明不仅实现了对制革污泥的再利用而且还有效地避免了制革污泥中的铬元素的危害，本发明制成的陶粒具有重量轻、强度大、保温、隔热、隔音、抗震等特点，可以在房屋、路面、桥梁等工程中使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用制革污泥制备陶粒的方法，属于固体废弃物处理处置及资源化技术领域。
背景技术
我国制革污泥的处理主要有填埋、焚烧、生物堆肥等，这些方法存在很大的环境隐患，例如填埋需要占用大量场地，还会对地下水体造成污染；焚烧则需要消耗能源，并且其烟气中还含有有害气体和悬浮颗粒物；生物堆肥也存在重金属的安全隐患。
陶粒具有密度小、质量轻，保温、隔热、隔音效果好，抗渗性、抗冻性、耐久性好等特点，可用作高强轻质混凝土和保温隔热、吸音隔音等功能材料，工业过滤材料和无土载培等。
当前我国陶粒主要以粘土陶粒为主，而粘土原料的来源绝大部分取自于耕地，不符合可持续发展战略。因此以制革厂的污泥为主要原料，加以一定量的辅料制备轻质陶粒，可以大量的消耗脱水污泥，不但处理成本大大低于焚烧法，而且可以避免污泥二次污染，尤其符合我国固废处理的无害化、减量化和资源化原则，将有广阔的发展前景。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种加工工艺简单合理的利用制革污泥制备陶粒的方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特别之处在于包括以下步骤：
a.备料：脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理；
b.配料：按照制革污泥∶粘土∶粉煤灰＝35～55％∶25～45％∶0～20％的重量百分比进行配料，加水搅拌并混合均匀，得到混合湿料；
c.造粒：将混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料；
d.烧制：首先是利用加热的方法去除陶粒坯料中的有机物，然后再在1100～1250℃的温度下烧制陶粒坯料30～60分钟；
e.冷却：冷却至室温，得到陶粒产品。
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，所述步骤b中制革污泥∶粘土∶粉煤灰＝35～55％∶30～40％∶5～15％。
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，所述步骤a中干燥后得到的制革污泥和粘土的含水量均不大于5％，保持较低的含水量有利于原料的粉碎和均匀混合。
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，所述步骤b中得到的混合湿料的含水量在15～25％，保持混合湿料有较高的含水量，有利于加工陶粒坯料。
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，所述步骤d中去除有机物的加热方法为加热到300～400℃，并持续加热20至40分钟，采用加热的方法去除陶粒坯料中的有机物，不仅方法简洁而且不会引入其他杂质。
本发明的利用制革污泥制备陶粒的方法，所述步骤e中的冷却方式为自然冷却，采用自然冷却的方法即可达到要求。
本发明的有益效果是：(1)实现了对制革污泥的再利用，避免了现有填埋、焚烧、生物堆肥等方法所产生的弊端；(2)本发明方法中的高温烧制可固定制革污泥中的铬元素，有效避免了铬对人体和自然界的危害；(3)本发明制成的陶粒具有重量轻、强度大、保温、隔热、隔音、抗震等特点，可以在房屋、路面、桥梁等工程中使用。
具体实施方式
本发明所用的制革污泥原料为制革厂综合污水处理后的脱水制革污泥，一般情况下脱水的制革污泥的含水量在40～90％之间。
实施例1
a.备料：将脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理，干燥处理后得到的制革污泥和粘土的含水量为4％。
b.配料：称取55千克的制革污泥和45千克的粘土，加水搅拌并混合均匀，得到含水量为20％的混合湿料。
c.造粒：将步骤b中所得到的混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料。
d.烧制：首先是对上述步骤中得到的陶粒坯料进行去除有机物的加热处理，加热温度为350℃，加热时间为30分钟，然后再在1180℃的温度下烧制陶粒坯料60分钟。
e.冷却：最后自然状态下冷却至室温，得到陶粒产品。
实施例2
a.备料：将脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理，干燥处理后得到的制革污泥和粘土的含水量为3％。
b.配料：称取50千克的制革污泥、40千克的粘土和10千克的粉煤灰，加水搅拌并混合均匀，得到含水量为18％的混合湿料。
c.造粒：将步骤b中所得到的混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料。
d.烧制：首先是对上述步骤中得到的陶粒坯料进行去除有机物的加热处理，加热温度为300℃，加热时间为30分钟，然后再在1185℃的温度下烧制陶粒坯料55分钟。
e.冷却：最后自然状态下冷却至室温，得到陶粒产品。
实施例3
a.备料：将脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理，干燥处理后得到的制革污泥和粘土的含水量为5％。
b.配料：称取45千克的制革污泥、35千克的粘土和20千克的粉煤灰，加水搅拌并混合均匀，得到含水量为22％的混合湿料。
c.造粒：将步骤b中所得到的混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料。
d.烧制：首先是对上述步骤中得到的陶粒坯料进行去除有机物的加热处理，加热温度为400℃，加热时间为20分钟，然后再在1190℃的温度下烧制陶粒坯料50分钟。
e.冷却：最后自然状态下冷却至室温，得到陶粒产品。
实施例4
a.备料：将脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理，干燥处理后得到的制革污泥和粘土的含水量为4.5％。
b.配料：称取55千克的制革污泥、25千克的粘土和20千克的粉煤灰，加水搅拌并混合均匀，得到含水量为16％的混合湿料。
c.造粒：将步骤b中所得到的混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料。
d.烧制：首先是对上述步骤中得到的陶粒坯料进行去除有机物的加热处理，加热温度为320℃，加热时间为20分钟，然后再在1200℃的温度下烧制陶粒坯料35分钟。
e.冷却：最后自然状态下冷却至室温，得到陶粒产品。
实施例5
a.备料：将脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理，干燥处理后得到的制革污泥和粘土的含水量为3.5％。
b.配料：称取35千克的制革污泥、30千克的粘土和10千克的粉煤灰，加水搅拌并混合均匀，得到含水量为24％的混合湿料。
c.造粒：将步骤b中所得到的混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料。
d.烧制：首先是对上述步骤中得到的陶粒坯料进行去除有机物的加热处理，加热温度为400℃，加热时间为25分钟，然后再在1182℃的温度下烧制陶粒坯料60分钟。
e.冷却：最后自然状态下冷却至室温，得到陶粒产品。
取等量的上述各个实施例中所得到的陶粒产品，对陶粒的各性能指标和铬浸出液中铬的含量分别进行测量，获得的实验结果如表1和表2所示。
表1陶粒的性能测定结果
表2陶粒产品铬浸出试验结果
Claims (6)
1.一种利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于包括以下步骤：
a.备料：脱水后的制革污泥和粘土进行干燥处理；
b.配料：按照制革污泥∶粘土∶粉煤灰＝35～55％∶25～45％∶0～20％的重量百分比进行配料，各组分之和为100％，加水搅拌并混合均匀，得到混合湿料；
c.造粒：将混合湿料用造粒机进行造粒，得到陶粒坯料；
d.烧制：首先是利用加热的方法去除陶粒坯料中的有机物，然后再在1100～1250℃的温度下烧制陶粒坯料30～60分钟；
e.冷却：冷却至室温，得到陶粒产品。
2.根据权利要求1所述的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于：所述步骤b中制革污泥∶粘土∶粉煤灰＝35～55％∶30～40％∶5～15％。
3.根据权利要求1或2所述的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于：所述步骤a中干燥后得到的制革污泥和粘土的含水量均不大于5％。
4.根据权利要求1或2所述的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于：所述步骤b中得到的混合湿料的含水量在15～25％。
5.根据权利要求1或2所述的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于：所述步骤d中去除有机物的加热方法为加热到300～400℃，并持续加热20至40分钟。
6.根据权利要求1或2所述的利用制革污泥制备陶粒的方法，其特征在于：所述步骤e中的冷却方式为自然冷却。
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