CN102030491B - 采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法 - Google Patents

采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法，包括以下步骤：(1)按体积比5-12∶1-0.2的比例取干化的湖泊、河流或海洋的疏浚底泥和水生植物秸秆混合均匀制成生料球，将生料球作为母球添加近岸高砂泥滚制成成品生料球；(2)将制备的成品生料球在950℃--1350℃下烧制30分钟-60分钟，自然冷却即制成超轻高强度陶质骨料。本发明不仅解决了稀缺资源带来的大量生产问题，并且解决湖泊河流受污染疏浚底泥的堆放处理问题，同时克服了传统超轻陶骨料的低强度的弊端，达到废物无害化、资源化的目的，制备的超轻高强度陶质骨料具有比重小、粒度可调、强度大、稳定性好的特点。

Description

采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法
技术领域
本发明涉及一种使用湖泊、河流或海洋中的疏浚底泥以及湖泊、河流或海洋近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法，属于超轻高强度陶质骨料制备技术领域。
背景技术
超轻骨料是一种广泛用于超轻混凝土、超轻混凝土砌块、园林、污水栽培等方面的材料，以超轻骨料为原料深加工后的成品由于其具有质轻、耐火、隔热、隔声、抗震、保水等多方面的特点，越来越多的受到社会的重视。传统的超轻骨料主要依靠粘土、页岩、砂岩、蛭石等天然原料为主料进行生产，不仅制约着超轻骨料的大量生产，一旦开采不慎会对周围环境造成极大污染，并且上述原料均属于不可再生资源，这也大大的影响了超轻陶骨料制造行业的可持续性发展。同时超轻骨料并不具有强度高的特点，这制约了超轻陶粒的应用范围。
湖泊、河流底泥通常是粘土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，是经过长时间物理、化学及生物等作用和水体传输作用而沉积于水体底部所形成的。目前我国大多湖泊正受富营养化的威胁，在外源污染负荷减少的情况下，湖泊底泥的内源释放成为水体污染的主要因素。
底泥环保疏浚是有效治理湖泊污染的一种手段。然而在疏浚过程中会产生大量的底泥，若不进行有效处理，就会形成二次污染，对环境造成严重危害。
中国专利文献CN100584794C公开了一种《利用污泥制备陶粒轻骨料的方法》，该方法对含水率75～85％的脱水泥饼进行热干燥得到干污泥；将干污泥破碎、筛分过45mm筛；加入干污泥质量18～25％的粉煤灰搅拌；将搅拌后的混合材料注入粉末压片机中8MPa挤压成型得到陶粒轻骨料坯料；对坯料加热到350℃并停留20分钟，使有机物充分挥发排除；然后在1080～1100℃条件下焙烧30分钟；自然冷却至室温，即得到所述陶粒轻骨料。该方法虽然是利用污泥制备陶粒轻骨料，但是由于仅采用污泥和粉煤灰，制备的陶粒骨料比重较大，强度较低。
发明内容
本发明针对现有采用河流底泥制备超轻骨料技术存在的问题，提供一种节能环保、工艺简单、制备的陶质骨料更轻强度更高的采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法。
本发明的采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法，包括以下步骤：
(1)取湖泊、河流或海洋的疏浚底泥；取湖泊、河流或海洋的近岸高砂泥，近岸高砂泥的含砂量为20％--40％；取水生植物秸秆；
(2)将疏浚底泥和近岸高砂泥两种底泥自然堆放干化至含水量为5％--20％，将水生植物秸秆干化、破碎；
(3)按体积比5-12∶1-0.2的比例取干化后的疏浚底泥和破碎的水生植物秸秆，一起放入搅拌机内混合均匀，采用挤压式成球机造粒制成生料球，将生料球作为母球，放置于盘式造粒机内，同时在盘式造粒机内添加干化后的近岸高砂泥并喷入占近岸高砂泥质量5％--10％的雾化水，与母球一起滚制成成品生料球，成品生料球中的近岸高砂泥的体积为成品生料球体积的30％--50％；
(4)将步骤(3)制备的成品生料球放置于普通回转窑，在950℃--1350℃下烧制30分钟-60分钟，然后自然冷却至室温，即制成超轻高强度陶质骨料。
本发明以湖泊、河流或海洋的疏浚底泥和近岸高砂泥为主要原料，添加少量水生植物秸秆为辅料，不添加任何其他资源，不仅解决了稀缺资源带来的大量生产问题，并且解决湖泊河流受污染疏浚底泥的堆放处理问题，同时克服了传统超轻陶骨料的低强度的弊端，达到废物无害化、资源化的目的，具有极大的经济价值和社会价值。制备的超轻高强度陶质骨料具有比重小、粒度可调、强度大、稳定性好的特点。
附图说明
附图是本发明制备的超轻高强度陶质骨料的实物图片。
具体实施方式
实施例1
(1)取湖泊、河流或海洋的疏浚底泥、近岸高砂泥以及周边的水生植物秸秆(如香蒲)；将疏浚底泥和近岸高砂泥自然干化至含水量均达到10％，将水生植物秸秆干化、破碎；
(2)按体积比5∶1的比例取干化疏浚底泥和破碎的水生植物秸秆，一起放入搅拌机内混合均匀，采用挤压式成球机造粒，随后将挤压成球的生料球作为母球(挤压造粒过程不需要加水)，放置于盘式造粒机内，同时在盘式造粒机内添加干化后近岸高砂泥(同时喷入雾化水，加水量为近岸高砂泥质量比例的5％)，一起滚制成成品生料球，近岸高砂泥的体积为成品生料球体积的30％；
(3)将步骤(2)制备的成品生料球放置于普通回转窑，在950℃下烧制60分钟，随后自然冷却，即制成超轻高强度陶质骨料。
本实施例制备的陶质骨料如附图所示，其堆积密度为320.5kg/m3，吸水率为16.7％，筒压强度为14.5Mpa，均匀系数为0.92。
实施例2
(1)取湖泊、河流或海洋的疏浚底泥，近岸高砂泥以及周边的水生植物秸秆(如香蒲)；将疏浚底泥和近岸高砂泥自然干化至含水量均达到5％，将水生植物秸秆干化、破碎；
(2)按体积比9.2∶0.8的比例取干化疏浚底泥和破碎的水生植物秸秆，一起放入搅拌机内混合均匀，采用挤压式成球机造粒，随后将挤压成球的生料球作为母球(挤压造粒过程不需要加水)，放置于盘式造粒机内，同时在盘式造粒机内添加干化后近岸高砂泥(同时喷入雾化水，加水量为近岸高砂泥质量比例的7％)，一起滚制成成品生料球，近岸高砂泥的体积为成品生料球体积的40％；
(3)将步骤(2)制备的成品生料球放置于普通回转窑，在1150℃下烧制45分钟，随后自然冷却，即制成超轻陶质骨料。
本实施例制备的陶质骨料的堆积密度为260.7kg/m3，吸水率为12.1％，筒压强度为18.5Mpa，均匀系数为0.95。
实施例3
(1)取湖泊、河流或海洋的疏浚底泥，近岸高砂泥以及周边的水生植物秸秆(如芦苇)；将疏浚底泥和近岸高砂泥自然干化至含水量均达到20％，将水生植物秸秆干化、破碎；
(2)按体积比12∶0.2的比例取干化疏浚底泥和破碎的水生植物秸秆，一起放入搅拌机内混合均匀，采用挤压式成球机造粒，随后将挤压成球的生料球作为母球(挤压造粒过程不需要加水)，放置于盘式造粒机内，同时在盘式造粒机内添加干化后近岸高砂泥，一起滚制成成品生料球(同时喷入雾化水，加水量为近岸高砂泥质量比例的10％)，，近岸高砂泥的体积为成品生料球体积的50％；
(3)将步骤(2)制备的成品生料球放置于普通回转窑，在1350℃下烧制30分钟，随后自然冷却，即制成超轻陶质骨料。
本实施例制备的陶质骨料的堆积密度为220.4kg/m3，吸水率为8.4％，筒压强度为20.1Mpa，均匀系数为0.96。

Claims (1)

1.一种采用疏浚底泥和近岸高砂泥制备超轻高强度陶质骨料的方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)取湖泊、河流或海洋的疏浚底泥；取湖泊、河流或海洋的近岸高砂泥，近岸高砂泥的含砂量为20％--40％；取水生植物秸秆；
(2)将疏浚底泥和近岸高砂泥两种底泥自然堆放干化至含水量为5％--20％，将水生植物秸秆干化、破碎；
(3)按体积比5-12∶1-0.2的比例取干化后的疏浚底泥和破碎的水生植物秸秆，一起放入搅拌机内混合均匀，采用挤压式成球机造粒制成生料球，将生料球作为母球，放置于盘式造粒机内，同时在盘式造粒机内添加干化后的近岸高砂泥并喷入占近岸高砂泥质量5％--10％的雾化水，与母球一起滚制成成品生料球，成品生料球中的近岸高砂泥的体积为成品生料球体积的30％--50％；
(4)将步骤(3)制备的成品生料球放置于普通回转窑，在950℃--1350℃下烧制30分钟-60分钟，然后自然冷却至室温，即制成超轻高强度陶质骨料。
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