CN103011770B - 一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，它是由60-70份城市污泥、5-8份秸秆包覆颗粒、5-8份粉煤灰、13-15份莫来砂、14-16份铁矿尾渣、5-10份铝矾土、3-5份改性海泡石、10-15份火山岩、15-25份沸石、5-10份椰壳炭为制砖原料；本发明制造出来的烧结砖具有质轻、强度大，耐水性好、不易变形，安全无公害、环保节能等优点。本发明方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。

Description

一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的制造方法，具体涉及一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的数目和污泥产量也随之增加。目前,我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干质量)约为130万t,并以年增长率10的速率迅速增长。污泥污染物具有长期毒性和不可降解性,若任其无序排放,将成为危险的二次污染源,通过大气、地下水、地表水以及土壤等媒介进入食物链,严重威胁到人类健康。因此,如何妥善地处置城市污泥,已成为国内外广泛关注的问题。目前,以污泥焚烧灰作为烧结砖的掺料是城市污泥资源化的重要途径之一,但由于其生产过程能耗过大,所需成本过高,至今在我国没有得到有效地推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用城市污泥制造出性能优良、节能环保、成本低的烧结砖的方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，包括以下步骤：
（1）将含水率为80%以上的城市污泥加入相当于污泥重量35-40%的生石灰、8-12%的黄土，陈化存放7-10天，使其含水率≤60%；
（2）将含水率≤60%的城市污泥经过输送带送入到搅拌器中，同时向搅拌器加入秸秆包覆颗粒、粉煤灰、莫来砂、铁矿尾渣、铝矾土、改性海泡石、火山岩、沸石、椰壳炭，在150-200r/min转速下搅拌均匀成混合泥料，其中各原料的重量份如下：城市污泥60-70、秸秆包覆颗粒5-8、粉煤灰5-8、莫来砂13-15、铁矿尾渣14-16、铝矾土5-10、改性海泡石3-5、火山岩10-15、沸石15-25、椰壳炭5-10；
（3）将上述制得的混合料堆放陈化2-3天；
（4）将陈化后的泥进行练泥后，送入制砖机，通过挤压和切割制成砖坯；
（5）将成型砖坯码放整齐，于自然条件下阴干3-5天后，在110-120℃下鼓风干燥20-24h，使其含水率为10-15%；
（6）送入炉窑烧结，烧结温度为980-1020℃，烧透砖坯后，冷却至室温出窑即得成品砖。
所述的秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：陶土20-30、植物秸秆粉15-20、水玻璃20-25、羧甲基纤维素0.5-1、粘土5-8；制备过程如下：将陶土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min后，然后加入其它物料以1000-1500rpm的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得秸秆包覆颗粒。
所述的改性海泡石由下列方法制备：置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150目粉末，研细后即得改性海泡石。
本发明的有益效果：
本发明通过对配方调整和工艺改进，利用植物秸秆粉包覆陶土，可以明显提高烧结砖的耐水性和强度；对海泡石进行进行改性，可以提高其对烧结砖在使用时释放的有害气体、重金属等有害物质的吸附性。本发明制造出来的烧结砖具有质轻、强度大，耐水性好、不易变形，安全无公害、环保节能等优点。本发明方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，包括以下步骤：
（1）将含水率为80%以上的城市污泥加入相当于污泥重量35%的生石灰、12%的黄土，陈化存放7-10天，使其含水率≤60%；
（2）将含水率≤60%的城市污泥经过输送带送入到搅拌器中，同时向搅拌器加入秸秆包覆颗粒、粉煤灰、莫来砂、铁矿尾渣、铝矾土、改性海泡石、火山岩、沸石、椰壳炭，在150-200r/min转速下搅拌均匀成混合泥料，其中各原料的重量份（公斤）如下：城市污泥65份、秸秆包覆颗粒6份、粉煤灰7份、莫来砂15份、铁矿尾渣15份、铝矾土8份、改性海泡石4份、火山岩12份、沸石18份、椰壳炭8份；
（3）将上述制得的混合料堆放陈化3天；
（4）将陈化后的泥进行练泥后，送入制砖机，通过挤压和切割制成砖坯；
（5）将成型砖坯码放整齐，于自然条件下阴干5天后，在120℃下鼓风干燥20h，使其含水率为12%；
（6）送入炉窑烧结，烧结温度为1020℃，烧透砖坯后，冷却至室温出窑即得成品砖。
其中，所述的秸秆包覆颗粒由下列重量份（公斤）的原料制得：陶土25份、植物秸秆粉18份、水玻璃22份、羧甲基纤维素0.8份、粘土6份；制备过程如下：将陶土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在115℃下以600rpm的速度搅拌混合30min，再加入水玻璃继续搅拌15min后，然后加入其它物料以1200rpm的速度共混8min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在3mm，即得秸秆包覆颗粒。
所述的改性海泡石由下列方法制备：置于420℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石。
本发明污泥砖的物理力学性能检测结果如下表：
项目 单位 结果
密度 kg/m3 1128
热导率 W/（m.k） 0.131
抗压强度 MPa 22.7
抗折强度 MPa 5.6
吸水率 11.8

Claims (1)

1.一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将含水率为80%以上的城市污泥加入相当于污泥重量35-40%的生石灰、8-12%的黄土，混合搅拌均匀，陈化存放7-10天，使其含水率≤60%；
（2）将含水率≤60%的城市污泥经过输送带送入到搅拌器中，同时向搅拌器加入秸秆包覆颗粒、粉煤灰、莫来砂、铁矿尾渣、铝矾土、改性海泡石、火山岩、沸石、椰壳炭，在150-200r/min转速下搅拌均匀成混合泥料，其中各原料的重量份如下：城市污泥60-70、秸秆包覆颗粒5-8、粉煤灰5-8、莫来砂13-15、铁矿尾渣14-16、铝矾土5-10、改性海泡石3-5、火山岩10-15、沸石15-25、椰壳炭5-10；
（3）将制得的混合料堆放陈化2-3天；
（4）将陈化后的泥进行练泥后，送入制砖机，通过挤压和切割制成砖坯；
（5）将成型砖坯码放整齐，于自然条件下阴干3-5天后，在110-120℃下鼓风干燥20-24h，使其含水率为10-15%；
（6）送入炉窑烧结，烧结温度为980-1020℃，烧透砖坯后，冷却至室温出窑即得成品砖；
所述的秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：陶土20-30、植物秸秆粉15-20、水玻璃20-25、羧甲基纤维素0.5-1、粘土5-8；所述秸秆包覆颗粒的制备过程如下：将陶土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min后，然后加入其它物料以1000-1500rpm的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得秸秆包覆颗粒；
所述的改性海泡石由下列方法制备：将海泡石置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150目粉末，研细后即得改性海泡石。
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