CN102491640A - 一种利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法 - Google Patents

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李宇
樊涌
张玲玲
周贵友
苍大强
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Abstract

本发明涉及利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，属于资源利用和环境保护技术领域。其特征在于它由污泥焚烧灰渣、冶金渣两种固体废弃物为主要原料制成，不需要其他晶核剂和助熔剂等。各原料质量分数为污泥焚烧灰渣30~65%，冶金渣35~60%，其他成分调整剂0~25%。本发明专利以城市市政污泥和冶金渣为主要原料，充分利用污泥与冶金渣在组分和物化性质上互补的特点，将污泥和冶金渣中重金属元素转换为有益的晶核剂和助熔剂，不需要其他添加剂，显著降低微晶玻璃制作过程中的成本；此方法制备工艺简单，制造成本低廉，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法
技术领域
本发明涉及利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，属于资源利用和环境保护技术领域。
背景技术
微晶玻璃作为新一代的建筑装饰用材，具有质地坚硬，抗弯强度高，抗压强度大，抗冲击性强，热稳定性优良，不吸水，耐酸耐碱等优点，比现在广泛应用的大理石、花岗石等建筑用材性能更好，成本更低，是未来新型建筑用材料的发展方向。
最近科研对于微晶玻璃的研究发展迅速，为了解决微晶玻璃生产过程中原料成本高的问题，结合资源综合利用的发展要求，相继研发了多种利用工业固体废弃物(高炉渣、钢渣、尾矿等)制备的微晶玻璃，性能优良，同时也充分利用了废弃资源，一举两得。本发明是在已有研究的基础上，利用市政污泥和冶金渣物化特性的互补制备新型微晶玻璃。
城市市政污泥是城市生活污水处理场对回收的污水经过多重处理后排放的固体废弃物，大部分用于农业堆肥，但其中含有大量的有机物、重金属元素和病菌等，就此以往会带来很严重的环境、社会问题。然而污泥中又含有丰富的钙铝硅镁氧化物等无机成分，可以用来作为制备微晶玻璃的原料，其中所含有的重金属元素亦可以在微晶玻璃制备过程中起到粘结作用以及在晶化时起到晶核剂的作用，促进微晶玻璃的成核、析晶。
CN200610018314.X、CN101759363.A和CN101759365.A等专利报道了利用煅烧污泥制备微晶玻璃的方法，但是这些方法在污泥煅烧的基础上加入了大量的添加剂，如果能够不加添加剂，而利用另外的废弃物资源如冶金渣，它和污泥在物化性质上有互补的特点，这样既发挥了各种固废的性能优势，又能节约大量的生产成本，为资源综合利用，环境保护开辟新的领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用冶金渣协同处理市政污泥生产成本低廉的微晶玻璃的方法。
一种利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，其特征在于它由污泥焚烧灰渣、冶金渣两种固体废弃物为主要原料制成，不需要其他晶核剂和助熔剂等。各原料质量分数为污泥焚烧灰渣30～65％，冶金渣35～60％，其他成分调整剂0～25％。其中所述的污泥焚烧灰渣是将污水处理厂排放的污泥煅烧除去其挥发分后的灰渣，也可以是污泥焚烧厂排出的灰渣；冶金渣包括高炉渣、钢渣、选铁尾渣或尾泥等，不需要特殊的加工；其他的成分调整剂为石英砂、长石粉、尾矿、尾砂、粉煤灰、冶金尘泥、煤矸石、煤泥、油页岩、粘土矿物、白云石、石灰石、生石灰、熟石灰、赤泥等的一种或几种。
利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法同常规微晶玻璃制备方法，具体如下：
1)污泥焚烧：利用现有污泥焚烧炉(窑)产生的灰渣，或者直接将污泥煅烧、冷却并磨碎至粒度小于5mm；
2)配料：将污泥焚烧灰渣和冶金渣按质量百分数，污泥焚烧灰渣30～65％，冶金高炉渣35～60％，其他成分调整剂0～25％所占比称取并且混合均匀，其中冶金渣、成分调整剂细磨至小于5mm；
3)玻璃熔炼：将混合料送入高温熔融窑炉中加热，并在1300～1500℃下熔炼2～3小时制得玻璃液；
4)热处理：采用烧结法、压延法或者浇铸法进行热处理获得到微晶玻璃成品；
此外，通过添加不同着色剂，还可以制得不同颜色的的微晶玻璃产品。
制得的微晶玻璃所含的晶核剂和助熔剂均为污泥和冶金渣中的已有成分，包括(wt％)，Fe2O3：1～15；TiO2：0～1；P2O5：3～12；Au、Ag、Cu、Pt和Rh重金属：0～1；碱金属氧化物：0～4；氟化物：0～5；其他＜0.5。
本发明的优点：本发明专利以城市市政污泥和冶金渣为主要原料，为多种废弃物协同利用提供了一条新的途径；充分利用污泥与冶金渣物化性质上互补的特点，同时将污泥中重金属元素转换为有益的晶核剂，不需要其他添加剂，从而进一步降低微晶玻璃制作过程中的成本；此方法制备工艺简单，制造成本低廉，具有显著的经济和社会效益。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
将某污水处理厂排放的污泥置于加热炉中在700℃下煅烧2小时，污泥颜色由黑色变为淡黄色，冷却后取出磨碎至小于1mm；进行化学成分分析后结果(wt％)如下：
原料       CaO   SiO2   Al2O3  MgO   SO3   Fe2O3  TiO2  K2O   Na2O  P2O5
污泥焚烧灰 8.32  41.27  13.05  5.72  1.53  6.01   0.80  4.19  0.97  17.49
将某钢铁厂高炉渣细磨至小于1mm，进行化学成分分析后结果(wt％)如下：
原料        CaO    SiO2   Al2O3  MgO   SO3   Fe2O3  TiO2  K2O
冶金高炉渣  42.21  31.40  11.73  8.70  2.61  1.30   0.69  0.45
将污泥焚烧灰渣和冶金高炉渣按质量百分数：污泥焚烧灰渣43％，冶金高炉渣57％所占比称取并且混合均匀，投入石墨坩埚中，在1400℃下熔炼2小时，取出熔化的混合玻璃液进行水淬处理得到基础玻璃颗粒料；
将制得的基础玻璃颗粒料细磨至200目，压制成型，放入加热炉中进行核化、晶化处理，升温至850～860℃烧结1小时，然后升温至880～900℃晶化2小时，然后降至室温得黑色微晶玻璃板材；对板材进行打磨抛光处理后，制得污泥-高炉渣微晶玻璃成品。
依照相关标准，经检测，其性能指标如下：
Figure BDA0000110530230000031
Figure BDA0000110530230000041
实施例2：
污泥的焚烧与高炉渣的处理以及化学成分同实施例1。
原料按质量百分数配比：污泥焚烧灰渣41％，冶金高炉渣55％，另外加4％的石英砂。具体的工艺过程和工艺参数同实施例1。
依照相关标准，经检测，其性能指标如下：
实施例3：
污泥的焚烧及化学成分同实施例1；
将某钢铁厂钢渣细磨至小于1mm，进行化学成分分析后结果(wt％)如下：
原料     CaO    SiO2   Al2O3  MgO   SO3   Fe2O3  TiO2  K2O   Na2O  P2O5
冶金钢渣 44.81  16.69  2.04   5.62  0.29  24.05  0.77  0.06  0.93  2.01
将污泥焚烧灰渣和冶金钢渣按质量百分数：污泥焚烧灰渣37％，冶金钢渣42％，石英砂21％所占比称取并且混合均匀，投入石墨坩埚中，在1400℃下熔炼2小时，取出熔化的混合玻璃液进行水淬处理得到基础玻璃颗粒料；
将制得的基础玻璃颗粒料细磨至200目，压制成型，放入加热炉中进行核化、晶化处理，升温至900～920℃烧结1小时，然后升温至940～970℃晶化2小时，然后降至室温得暗红色微晶玻璃。对原板进行石材加工工艺处理，制的污泥-钢渣微晶玻璃成品。
依照相关标准，经检测，其性能指标如下：
Figure BDA0000110530230000051

Claims (4)

1.一种利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，其特征在于它由污泥焚烧灰渣、冶金渣为主要原料制成，不需要其他晶核剂和助熔剂，各原料质量百分数为污泥焚烧灰渣30~65%，冶金渣35~60%，其他成分调整剂0~25%；
具体制备步骤如下
1）配料：将污泥焚烧灰渣和冶金渣按质量百分数，污泥焚烧灰渣30~65%，冶金高炉渣35~60%，其他成分调整剂0~25%所占比称取并且混合均匀，其中冶金渣、成分调整剂细磨至小于5mm；
2）玻璃熔炼：将混合料送入高温熔融窑炉中加热，并在1300~1500℃下熔炼2~3小时制得玻璃液；
3）热处理：采用烧结法、压延法或浇铸法进行热处理获得到微晶玻璃成品。
2.根据权利要求1所述的利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，其特征在于污泥焚烧灰渣是指现有污泥焚烧炉窑产生的灰渣，或者直接将污泥煅烧的灰渣；冶金渣包括各类高炉渣、钢渣、选铁尾渣或尾泥，不需要特殊的加工。
3.根据权利要求1所述的利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，其特征在于：制得的微晶玻璃所含的晶核剂和助熔剂均为污泥和冶金渣中的已有成分，包括（wt%），Fe2O3：1~15；TiO2：0~1；P2O5：3~12；Au、Ag、Cu、Pt和Rh重金属：0~1；碱金属氧化物：0~4；氟化物：0~5；其他＜0.5。
4.根据权利要求1所述的利用冶金渣协同处理市政污泥制备微晶玻璃的方法，其特征在于：其他的成分调整剂为石英砂、长石粉、尾矿、尾砂、粉煤灰、冶金尘泥、煤矸石、煤泥、油页岩、粘土矿物、白云石、石灰石、生石灰、熟石灰、赤泥中的一种或几种。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103304141A (zh) * 2013-06-27 2013-09-18 山东建筑大学 一种利用钢渣和赤泥复合制备的玻璃陶瓷及其制备方法
CN104445944A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 北京科技大学 一种危险固废制备微晶玻璃的方法
CN105271744A (zh) * 2015-09-30 2016-01-27 江苏耀兴安全玻璃有限公司 一种微晶玻璃的制备方法
CN106186702A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 南通大明玉新材料科技有限公司 一种利用废渣制备微晶材料的方法
CN107382074A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 常州美帛纺织品有限公司 一种微晶玻璃板及其制备方法
CN112010563A (zh) * 2020-09-17 2020-12-01 昆明理工大学 一种利用铅渣和赤泥制备微晶玻璃的方法
CN113087398A (zh) * 2021-04-13 2021-07-09 山东建筑大学 一种由煤气化炉渣制备的微晶玻璃及其制备方法
CN113245344A (zh) * 2021-04-28 2021-08-13 天津大学 一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法
CN114835396A (zh) * 2022-03-30 2022-08-02 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 微晶玻璃用组合物、微晶玻璃及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1115021A (en) * 1963-09-11 1968-05-22 Mo Khim T I Im Mendeleeva Crystallized glasses
CN1246454A (zh) * 1998-09-02 2000-03-08 东北大学钎具开发研究中心 一种微晶玻璃装饰砖的制备方法及产品
CN1807311A (zh) * 2006-01-25 2006-07-26 中国地质大学（武汉） 污泥微晶玻璃及其制备方法
CN102173588A (zh) * 2011-03-10 2011-09-07 内蒙古科技大学 矿渣微晶玻璃管材及其制备方法
CN102211874A (zh) * 2011-05-10 2011-10-12 北京科技大学 一种微晶玻璃及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1115021A (en) * 1963-09-11 1968-05-22 Mo Khim T I Im Mendeleeva Crystallized glasses
CN1246454A (zh) * 1998-09-02 2000-03-08 东北大学钎具开发研究中心 一种微晶玻璃装饰砖的制备方法及产品
CN1807311A (zh) * 2006-01-25 2006-07-26 中国地质大学（武汉） 污泥微晶玻璃及其制备方法
CN102173588A (zh) * 2011-03-10 2011-09-07 内蒙古科技大学 矿渣微晶玻璃管材及其制备方法
CN102211874A (zh) * 2011-05-10 2011-10-12 北京科技大学 一种微晶玻璃及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103304141A (zh) * 2013-06-27 2013-09-18 山东建筑大学 一种利用钢渣和赤泥复合制备的玻璃陶瓷及其制备方法
CN104445944A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 北京科技大学 一种危险固废制备微晶玻璃的方法
CN105271744A (zh) * 2015-09-30 2016-01-27 江苏耀兴安全玻璃有限公司 一种微晶玻璃的制备方法
CN106186702A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 南通大明玉新材料科技有限公司 一种利用废渣制备微晶材料的方法
WO2018014470A1 (zh) * 2016-07-22 2018-01-25 南通大明玉新材料科技有限公司 一种利用废渣制备微晶材料的方法
CN107382074A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 常州美帛纺织品有限公司 一种微晶玻璃板及其制备方法
CN112010563A (zh) * 2020-09-17 2020-12-01 昆明理工大学 一种利用铅渣和赤泥制备微晶玻璃的方法
CN113087398A (zh) * 2021-04-13 2021-07-09 山东建筑大学 一种由煤气化炉渣制备的微晶玻璃及其制备方法
CN113245344A (zh) * 2021-04-28 2021-08-13 天津大学 一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法
CN114835396A (zh) * 2022-03-30 2022-08-02 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 微晶玻璃用组合物、微晶玻璃及其制备方法

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