CN103449745B - 一种低重金属浸出生态水泥的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，采取石灰石、污泥、粉煤灰、风积沙、锰铁矿渣和催化剂为原料，将石灰石和污泥进行粗磨、而锰铁矿渣采取粉磨的方式进行预处理后在高温下进行煅烧后再与其余组分进行粉磨至所需的比表面积，一方面有效利用了风积沙、粉煤灰和锰铁矿渣等废弃物，解决了废弃物的堆放污染环境、侵占土地问题，一方面通过污泥的水泥固化反应抑制了重金属的浸出，降低了二次污染，进行了废物再利用，减少水泥生产成本，实现了环境效益、社会效益和经济效益三合一。
Description
技术领域
本发明涉及建筑行业领域，尤其涉及一种低重金属浸出生态水泥的制备方法。
背景技术
随着工业的进一步发展，我国工业废渣的产生量和积存量也急剧增长，不可再生资源和能源的消耗，废气和粉尘的大量排放，对环境已造成严重的影响。建设“生态环境材料型”产业已成为水泥工业可持续发展的重要手段。生态水泥即为适应这一可持续发展趋势应运而生的一个新型水泥，不仅是对于工业废渣等固体废弃物的一个较好的处置方法，也是对废弃物的一个再利用过程，不仅减少了污染，保护了环境，还在原有生产基础上，进一步提高了水泥产品的质量，降低了生产能耗。
但是目前生态水泥的生产方法对重金属的控制手段尚处于探索阶段，限制了生态水泥用于给水水管等与人类健康直接挂钩的地方，也间接限制了生态水泥行业的发展。
因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种利用风积沙、锰铁矿渣等废弃物为原料，降低生产成本，具有低重金属浸出特点的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法。
技术方案：为达到上述目的，本发明一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将以下组分按照重量份计算进行配料：石灰石：10-50份，污泥：5-30份，粉煤灰：2-10份，风积沙：5-20份，锰铁矿渣：5-35份，其他外掺物：0.5-10份；所述其他外掺物为催化剂；
（2）使用原料粉磨装置对石灰石和污泥进行粗磨，磨至细度为0.2-0.5mm，对锰铁矿渣进行粉磨，磨至细度为0.06mm且筛余小于4%的矿粉，矿粉的比表面积达到500m2/kg以上；
（3）生产时采用闭合循环系统，将步骤（2）中所得到的的粗磨物送进原料仓，粉磨矿粉同催化剂一同从粉状仓进磨，混合均匀后，在400-500℃下高温煅烧0.6-0.8h后，和风积沙、粉煤灰一起混合均匀再经过粉磨至比表面积达到540-560m2/kg即可得到生态水泥。
更为优选的，所述步骤（1）中组分按照重量份计算的配方为：石灰石：30份，污泥：18份，粉煤灰：6份，风积沙：10份，锰铁矿渣：26份，其他外掺物：3份。
更为优选的，所述风积沙为含水量为2%-4%的风积沙。
更进一步的，所述锰铁矿渣粒径为2-4mm，含水量为35-45%。
更为优选的，所述催化剂为硫酸钠、三氧化二硼、三氧化二铁中的一种或多种。
有益效果：本发明所提供的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，采取石灰石、污泥、粉煤灰、风积沙、锰铁矿渣和催化剂为原料，将石灰石和污泥进行粗磨、而锰铁矿渣采取粉磨的方式进行预处理后在高温下进行煅烧后再与其余组分进行粉磨至所需的比表面积，一方面有效利用了风积沙、粉煤灰和锰铁矿渣等废弃物，解决了废弃物的堆放污染环境、侵占土地问题，一方面通过污泥的水泥固化反应抑制了重金属的浸出，降低了二次污染，进行了废物再利用，减少水泥生产成本，实现了环境效益、社会效益和经济效益三合一。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：
本发明一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将以下组分按照重量份计算进行配料：石灰石：10份，污泥：5份，粉煤灰：2份，风积沙：5份，锰铁矿渣：5份，其他外掺物：0.5份；所述其他外掺物为催化剂硫酸钠；所述风积沙为含水量为2%的风积沙；所述锰铁矿渣粒径为2mm，含水量为35%。
（2）使用原料粉磨装置对石灰石和污泥进行粗磨，磨至细度为0.2mm，对锰铁矿渣进行粉磨，磨至细度为0.06mm且筛余小于4%的矿粉，矿粉的比表面积达到500m2/kg以上；
（3）生产时采用闭合循环系统，将步骤（2）中所得到的的粗磨物送进原料仓，粉磨矿粉同催化剂一同从粉状仓进磨，混合均匀后，在400℃下高温煅烧0.8h后，和风积沙、粉煤灰一起混合均匀再经过粉磨至比表面积达到540m2/kg即可得到生态水泥。
实施例2：
本发明一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将以下组分按照重量份计算进行配料：石灰石：50份，污泥30份，粉煤灰：10份，风积沙：20份，锰铁矿渣：35份，其他外掺物10份；所述其他外掺物为催化剂三氧化二硼；所述风积沙为含水量为4%的风积沙；所述锰铁矿渣粒径为4mm，含水量为45%。
（2）使用原料粉磨装置对石灰石和污泥进行粗磨，磨至细度为0.5mm，对锰铁矿渣进行粉磨，磨至细度为0.06mm且筛余小于4%的矿粉，矿粉的比表面积达到500m2/kg以上；
（3）生产时采用闭合循环系统，将步骤（2）中所得到的的粗磨物送进原料仓，粉磨矿粉同催化剂一同从粉状仓进磨，混合均匀后，在500℃下高温煅烧0.6h后，和风积沙、粉煤灰一起混合均匀再经过粉磨至比表面积达到560m2/kg即可得到生态水泥。
实施例3：
本发明一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将以下组分按照重量份计算进行配料：石灰石：30份，污泥：18份，粉煤灰：6份，风积沙：10份，锰铁矿渣：26份，其他外掺物：3份；所述其他外掺物为催化剂三氧化二铁；所述风积沙为含水量为3%的风积沙；所述锰铁矿渣粒径为3mm，含水量为40%。
（2）使用原料粉磨装置对石灰石和污泥进行粗磨，磨至细度为0.3mm，对锰铁矿渣进行粉磨，磨至细度为0.06mm且筛余小于4%的矿粉，矿粉的比表面积达到500m2/kg以上；
（3）生产时采用闭合循环系统，将步骤（2）中所得到的的粗磨物送进原料仓，粉磨矿粉同催化剂一同从粉状仓进磨，混合均匀后，在450℃下高温煅烧0.7h后，和风积沙、粉煤灰一起混合均匀再经过粉磨至比表面积达到550m2/kg即可得到生态水泥。
采用上述实施例1-3中的制备生态水泥的方法即可制备出物理性能符合GB2938水泥标准要求的生态水泥，且经过重金属浸出毒性试验结果表明，本发明较普通工艺生产得到的生态水泥，重金属浸出毒性Pb降低了2.5-3mg/L、Cd降低了0.12-0.15mg/L、总Cr降低了6-7mg/L、Cu降低了12-23mg/L、Zn降低了35-45mg/L，具有明显的低重金属浸出性，降低了二次污染，实现了环境效益、社会效益和经济效益三合一的应用前景。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将以下组分按照重量份计算进行配料：石灰石：10-50份，污泥：5-30份，粉煤灰：2-10份，风积沙：5-20份，锰铁矿渣：5-35份，其他外掺物：0.5-10份；所述其他外掺物为催化剂；
（2）使用原料粉磨装置对石灰石和污泥进行粗磨，磨至细度为0.2-0.5mm，对锰铁矿渣进行粉磨，磨至细度为0.06mm且筛余小于4%的矿粉，矿粉的比表面积达到500m2/kg；
（3）生产时采用闭合循环系统，将步骤（2）中所得到的的粗磨物送进原料仓，粉磨矿粉同催化剂一同从粉状仓进磨，混合均匀后，在400-500℃下高温煅烧0.6-0.8h后，和风积沙、粉煤灰一起混合均匀再经过粉磨至比表面积达到540m2/kg即可得到生态水泥。
2.根据权利要求1所述的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中组分按照重量份计算的配方为：石灰石：30份，污泥：18份，粉煤灰：6份，风积沙：10份，锰铁矿渣：26份，其他外掺物：3份。
3.根据权利要求1所述的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，其特征在于：所述风积沙为含水量为2%-4%的风积沙。
4.根据权利要求1所述的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，其特征在于：所述锰铁矿渣粒径为2-4mm，含水量为35-45%。
5.根据权利要求1所述的一种低重金属浸出生态水泥的制备方法，其特征在于：所述催化剂为硫酸钠、三氧化二硼、三氧化二铁中的一种或多种。
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