CN102491725A - 一种污泥烧结砖 - Google Patents

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曹二虎
田洪勋
李军安
王林
郭圈营
赵玉坤
王建兵
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Abstract

本发明涉及一种利用污水处理厂的污泥烧结砖，由下列重量份数配比的原料组成：污泥5-25份、页岩20-85份、矸石0-70份，其中的页岩是黄色页岩；制备方法包括原料粉碎、配比混合、加水搅拌、陈化、干燥、焙烧；本发明利用了城市污水厂的污泥，使污泥变宝，循环利用，净化环境，节约资源，所制得的砖符合国家标准，可塑性好，强度高，颜色好看。

Description

一种污泥烧结砖
技术领域：
本发明涉及一种建筑用砖领域，具体涉及一种污泥烧结砖。
背景技术：
城市工业的发展导致城市污水逐渐增多，随着国家对工业环保要求的日益提高，将产生大量的污水处理污泥，而这些污泥的存储、处理又会给相关厂家增加许多经营成本，处理不当还会对环境造成再次污染。如果能将这些污泥充分利用，不仅保护环境、节约资源，还节省了人力和财力，给企业节约成本。
目前为响应国家号召，各地造砖企业纷纷开发新的建筑用砖以取代粘土砖，由于粘土、页岩、煤矸石的化学成分基本相近，很多企业都纷纷采用页岩和煤矸石来取代粘土烧结砖。但由于配比和原料的不同，很多企业烧结的砖硬度、抗风化性能、石灰爆裂等都不是很好。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种硬度强、性能好的污泥烧结砖。
本发明的目的是这样实现的：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
污水污泥，含水率70%-80%，5-25份；
页岩，    粒度≤1mm,     20-85份；
矸石，    粒度≤1mm,     0-70份。
污泥烧结砖，其特征在于：所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%      0.88%    1.04%    58.4%     0.80%      19.68%     9.42%。
污泥烧结砖的制备方法，其特征在于：其制备步骤如下： 
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始以60℃/h -100℃/h的速度逐渐升温10h，最高温度不超过1020℃，在最高温度下焙烧60min。
污泥烧结砖的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中焙烧温度是从室温开始升温，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
本发明的有益效果
本发明所采用的页岩为黄色页岩，其所含二氧化硅的含量比较高，所含其他成分的含量都较低，在这种成分含量下所烧结的砖的可塑性较好；本发明采用的煤矸石所含成分使得砖在烧结过程中自燃，所含成分以及煤矸石的配比使得焙烧出的砖颜色为红色，燃烧均匀，强度好；所选页岩所含氧化钙的含量低，这样烧结的砖避免了石灰爆裂，吸水率低，质量好。
本发明烧结的砖符合国家标准，具体性能指标如下：
强度（MPa）   孔洞率     泛霜     石灰爆裂      吸水率
  16.8-17.6     29-30%     轻微      无爆裂      14.8-15.6%     。
具体实施方式
下面结合本发明的具体实施方式作进一步详细的描述：
实施例1：一种污泥烧结砖，由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥，15吨；
粒度≤1mm的页岩,         52.5吨；
粒度≤1mm的矸石,         35吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量（Fe2O3 ）    （MgO）   (CaO)    (SiO2)     (TiO2)    (Al2O3 )    ( LOSS)
4.26%      0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
按下列步骤制备而成：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例2：一种污泥烧结砖，由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥，5吨；
粒度≤1mm的页岩,        85吨；
粒度≤1mm的矸石,        70吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量（Fe2O3 ）    （MgO）   (CaO)    (SiO2)     (TiO2)    (Al2O3 )    ( LOSS)
4.26%      0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
按下列步骤制备而成：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例3：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥， 25吨；
粒度≤1mm的页岩,         20吨；
粒度≤1mm的矸石,         0吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)    (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%     0.80%     9.68%     9.42%
制备方法步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例4：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥， 25吨；
粒度≤1mm的页岩,          20吨；
粒度≤1mm的矸石,          70吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
其制备方法步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例5：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥，5吨；
粒度≤1mm的页岩,         85吨；
粒度≤1mm的矸石,         0吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
其制备方法步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例6：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥， 25吨；
粒度≤1mm的页岩,          85吨；
粒度≤1mm的矸石,          0吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
其制备方法步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
实施例7：一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数配比的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥，5吨；
粒度≤1mm的页岩,         20吨；
粒度≤1mm的矸石,         70吨；
所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%
其制备方法步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料含水量重量百分比达17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。

Claims (4)

1.一种污泥烧结砖，其特征在于：由下列重量份数的原料组成：
含水率70%-80%的污水污泥，5-25份；
粒度≤1mm的页岩,         20-85份；
粒度≤1mm的矸石,         0-70份。
2.根据权利要求1所述的污泥烧结砖，其特征在于：所述的页岩为黄色页岩，所含主要化学成分如下：
三氧化二铁  氧化镁  氧化钙  二氧化硅  二氧化钛  三氧化二铝  烧失量
（Fe2O3 ）    （MgO）  (CaO)    (SiO2)      (TiO2)     (Al2O3 )     ( LOSS)
4.26%     0.88%    1.04%    58.4%      0.80%     19.68%     9.42%。
3.一种如权利要求1所述的污泥烧结砖的制备方法，其特征在于：步骤如下：
步骤1：将各原料先粉碎，过0.5mm的筛子，直至余料被处理完，备用；
步骤2：将各原料粉粒按配比混合，加水至混合料的含水量重量百分比为17-19%,搅拌均匀，陈化72h；
步骤3：将步骤2中陈化后的均匀混合料进行常规制坯，将砖坯在室内自然干燥10h，然后再放入烘箱，在80℃、120℃下分别烘烤3h进一步干燥；
步骤4：将步骤3中经过干燥的砖坯装炉焙烧，从室温开始以60℃/h -100℃/h的速度逐渐升温10h，最高温度不超过1020℃，在最高温度下焙烧60min。
4.根据权利要求3所述的污泥烧结砖的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中焙烧温度是从室温开始升温，前900℃以内以1.5℃-1.66/分钟的速度升温，之后以1℃/分钟的速度升温，最高温度不超过1020℃，并保持最高温度60min。
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