CN103613362B - 轻质砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质砖及其制备方法，主要由以下重量份的原料制备而成：污泥10-30份，煤矸石20-50份，高岭土尾矿10-30份，生物质1-5份，固硫固氮除异味剂1-10份，所述固硫固氮除异味剂由90-99wt%的氧化钙和1-10wt%的碳酸钾组成。所述制备方法为：按上述重量份称取各原料，并混合均匀，陈化，制坯成型，烧制。本发明所述轻质砖重量轻、保温隔音效果好，固硫固氮效果佳，有效解决了传统的高温焙烧过程中长期被忽视的SOx和NOx的排放问题；所述制备方法流程简单易行。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，特别是涉及一种轻质砖及其制备方法。
背景技术
随着城市化水平的不断提高，工业和民用等生产生活过程中制造了大量的污泥，其不仅造成了土地污染，还加剧人地矛盾。常见的污泥处理工艺有卫生填埋、焚烧、碳化、发酵有机肥等资源化利用方式。
而目前，丰富的煤炭资源为我国的经济快速发展做出了巨大贡献，但是在煤炭生产过程中也产生了大量的“工业垃圾”——煤矸石，大量堆积的煤矸石不仅占用了土地资源，还会释放有毒气体以及导致自燃，同时也浪费了煤矸石本身具有的热值；高岭土尾矿是高岭土矿选矿过程中产生的固体废弃物，由于其无法得到有效利用，占用了大量的土地资源；另外，我国作为传统的农业大国，在农业生产活动中产生了大量的生物质，生物质是可再生能源，其利用发展前景极其广阔。而现今，由于技术等原因的限制，导致污泥、煤矸石、生物质等资源的利用效率较低，因此，研究和开发一种新型技术对于环境友好型资源节约型社会建设具有非常重要的意义。
现有技术中，污泥砖主要专注于如何较好的配制污泥及其添加物的比例及种类，而对在烧制污泥砖中容易对环境产生二次污染的NOx和SOx却关注很少。
发明内容
基于此，本发明提供一种轻质砖及其制备方法。
解决上述技术问题的具体技术方案如下：
一种轻质砖，主要由以下重量份的原料制备而成：
污泥10-30份，
煤矸石20-50份，
高岭土尾矿10-30份，
生物质1-5份，
固硫固氮除异味剂1-10份，
所述固硫固氮除异味剂由90-99wt%的氧化钙和1-10wt%的碳酸钾组成。在其中一些实施例中，所述轻质砖主要由以下重量份的原料制备而成：
污泥28-30份，
煤矸石38-42份，
高岭土尾矿18-22份，
生物质4-5份，
固硫固氮除异味剂4-6份。
在其中一些实施例中，所述固硫固氮除异味剂由94-96wt%的氧化钙和4-6wt%的碳酸钾组成。
在其中一些实施例中，所述生物质为稻草、秸秆或木材废弃物中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述污泥的含水量大于60%。
在其中一些实施例中，所述污泥、煤矸石、高岭土尾矿和生物质的粒度小于2mm。
在其中一些实施例中，所述固硫固氮除异味剂的粒度小于0.1mm。
上述的轻质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）按上述重量份，称取煤矸石、高岭土尾矿、生物质和固硫固氮除异味剂，并分别将煤矸石、高岭土尾矿和生物质粉碎至粒度小于2mm，固硫固氮除异味剂粉碎至粒度小于0.1mm；
（2）按上述重量份，称取污泥，与步骤（1）中经粉碎的煤矸石、高岭土尾矿、生物质和固硫固氮除异味剂混合；
（3）陈化；
（4）制坯成型；
（5）烧制。
在其中一些实施例中，步骤（3）所述陈化的时间为1-2天。
在其中一些实施例中，步骤（5）所述烧制的温度为1000-1200℃，时间为2-3h。
本发明所述的一种轻质砖及其制备方法具有以下优点和有益效果：
（1）本发明的关键创新点在于所述轻质砖以污泥、煤矸石、高岭土尾矿和生物质及固硫固氮除异味剂为原料，并经发明人大量的研究与实验，选择比例适宜的氧化钙（CaO）和碳酸钾（K2CO3）组成固硫固氮除异味剂，结果表明其固硫固氮效果最佳。这是由于1000-1200℃的高温焙烧过程中，CaO与SO2在氧气的作用下反应生成稳定的CaSO4，从而将污泥、煤矸石、生物质燃烧产生的SOx固定在污泥砖中；另外，由于污泥中富含Fe2O3、MgO等化合物，其是天然的固硫助剂，这可以进一步强化了固硫效果；另一方面K2CO3会与NOx反应生成含氮盐KN3，从而将NOx固定在污泥砖中，固化后的硫、氮元素在轻质砖中性质稳定，将不会分解而对环境产生污染，这可以有效的解决现有的高温焙烧过程中长期被忽视的SOx和NOx的排放问题。
（2）本发明所述轻质砖中生物质可作为高温焙烧过程的助燃剂，同时污泥和煤矸石中的可燃成分作为内燃燃料，有利于提高焙烧效果；而且，这些可燃物和助燃物燃烧后砖块形成许多小孔，从而使得制得砖块重量轻、保温及隔音效果好。
（3）本发明所述轻质砖中固硫固氮除异味剂的组成和含量，是发明人经大量的研究，根据污泥、煤矸石及生物质中的硫和氮元素含量及其在烧制过程中的变化来确定的，不同种类的原料所需的固硫固氮除异味剂的组成和含量不同。
（4）本发明所述轻质砖中用高岭土尾矿代替粘土作为制砖原料，解决高岭土尾矿堆积占用土地的现状。
（5）本发明所述轻质砖的制备方法，简单易行，且无需对污泥预先干燥处理，这是由于氧化钙与水反应会消耗部分水，更也无需添加额外的水来促进搅拌，这节约了水资源，也简化了处理流程。
（6）本发明所述轻质砖的制备方法中高温焙烧可以完全消灭污泥中的细菌微生物，进一步消除污泥异味，同时热稳定性较低的重金属会释放出来，杜绝污泥砖的二次污染。
附图说明
图1为本发明制备轻质砖的工艺流程图。
具体实施方式
本发明所述轻质砖的制备工艺流程图请参见图1。
以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种轻质砖，主要由以下重量份的原料制备而成：
含水量为80%的生活污泥30份，
煤矸石40份，
高岭土尾矿20份，
生物质——稻草杆5份，
固硫固氮除异味剂5份，
所述固硫固氮除异味剂由粒度小于0.1mm的95wt%的氧化钙和5wt%的碳酸钾粉末组成。
上述轻质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）按上述重量份称取煤矸石、高岭土尾矿、稻草杆、固硫固氮剂，并分别破碎至粒度小于2mm；
（2）按上述重量份称取污泥，并加入步骤（1）中经粉碎的煤矸石、高岭土尾矿、生物质和固硫固氮剂，混合搅拌均匀；
（3）将上述混合原料堆积陈化24小时；
（4）将陈化后的砖坯原料进行常规制坯成型；
（5）将砖坯送入炉窑，在1100℃下烧制2小时，冷却至室温出窑即得到轻质烧结砖。
实施例2
轻质砖主要由以下重量份的原料制备而成：
含水量为60%的生活污泥20份，
煤矸石50份，
高岭土尾矿30份，
生物质——稻草杆5份，
固硫固氮除异味剂10份，
所述固硫固氮除异味剂由粒度小于0.1mm的90wt%的氧化钙和10wt%的碳酸钾粉末组成。
上述轻质砖的制备方法，与实施例1基本相同，区别在于：步骤（3）陈化时间为48h，步骤（5）中烧制温度为1000℃，时间为3h。
实施例3
轻质砖主要由以下重量份的原料制备而成：
含水量为80%的生活污泥10份，
煤矸石20份，
高岭土尾矿10份，
生物质——稻草杆1份，
固硫固氮除异味剂1份，
所述固硫固氮除异味剂由粒度小于0.1mm的99wt%的氧化钙和1wt%的碳酸钾粉末组成。
上述轻质砖的制备方法，与实施例1基本相同，区别在于：步骤（3）陈化时间为32h，步骤（5）中烧制温度为1200℃，时间为3h。
实施例4轻质砖固硫固氮效果评价
一、实验目的
通过对比分析评价本实施例1-3所制的轻质砖的固硫固氮效果。
二、实验方法
对比例1：一种轻质砖，主要由以下重量份的原料制备而成：
含水量为80%的生活污泥30份，
煤矸石40份，
高岭土尾矿20份，
生物质——稻草杆5份。
上述轻质砖的制备方法，参照实施例1。
对比例2：轻质砖主要由以下重量份的原料制备而成：
含水量为80%的生活污泥30份，
煤矸石40份，
高岭土尾矿20份，
生物质——稻草杆5份，
固硫固氮除异味剂5份，
所述固硫固氮除异味剂由粒度小于0.1mm的50wt%氧化钙和50wt%碳酸钾粉末组成。
上述轻质砖的制备方法，参照实施例1。
固硫固氮效果评价方法：
通过对比，分别分析实施例1-3和对比例1-2烧制前和烧制后砖块中硫、氮的含量，评价实施例1-3的固硫固氮效果。
三、实验结果
结果请参见表1。
表1 烧制前后对比例1-2和实施例1-3的固硫固氮结果表（单位wt%）
从上表1可知，1）未添加固硫固氮除异味剂的对比例1得到的轻质砖的硫、氮含量均显著小于其他实施例，说明在制备轻质砖的原料中添加固硫固氮除异味剂可显著固定原料中的硫和氮元素；2）添加由50wt%氧化钙和50wt%碳酸钾粉末组成的固硫固氮除异味剂的对比例2得到的轻质砖的氮含量与实施例1-3相似，但硫含量却显著小于其他实施例，说明实施例1-3所选用的固硫固氮除异味剂的比例是合适的。应当指出的是，虽然烧制前的轻质砖中的硫、氮含量均较低（1%以下），但这对于年产量达到百万吨级别的制砖厂而言，其含硫、含氮污染物排放依然严峻，所以固硫固氮除异味剂的应用前景会较好；与未添加固硫固氮除异味剂的对比例1比较分析可以看出，实施例1（或2、3）的固硫效率和固氮效率分别提高了5-6倍和5-7倍，这说明本发明所提到的固硫固氮除异味剂对硫、氮的固定效果较好。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种轻质砖，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：
污泥10-30份，
煤矸石20-50份，
高岭土尾矿10-30份，
生物质1-5份，
固硫固氮除异味剂1-10份，
所述固硫固氮除异味剂由90-99wt％的氧化钙和1-10wt％的碳酸钾组成；所述固硫固氮除异味剂的粒度小于0.1mm。
2.根据权利要求1所述的轻质砖，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：
污泥28-30份，
煤矸石38-42份，
高岭土尾矿18-22份，
生物质4-5份，
固硫固氮除异味剂4-6份。
3.根据权利要求1或2所述的轻质砖，其特征在于，所述固硫固氮除异味剂由94-96wt％的氧化钙和4-6wt％的碳酸钾组成。
4.根据权利要求1或2所述的轻质砖，其特征在于，所述生物质为稻草、秸秆或木材废弃物中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的轻质砖，其特征在于，所述污泥的含水量大于60％。
6.根据权利要求1或2所述的轻质砖，其特征在于，所述污泥、煤矸石、高岭土尾矿和生物质的粒度小于2mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的轻质砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按权利要求1-6任一项所述的重量份，称取煤矸石、高岭土尾矿、生物质和固硫固氮除异味剂，并分别将煤矸石、高岭土尾矿和生物质粉碎至粒度小于2mm，固硫固氮除异味剂粉碎至粒度小于0.1mm；
(2)按权利要求1-6任一项所述的重量份，称取污泥，与步骤(1)中经粉碎的煤矸石、高岭土尾矿、生物质和固硫固氮除异味剂混合；
(3)陈化；
(4)制坯成型；
(5)烧制。
8.根据权利要求7所述的轻质砖的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述陈化的时间为1-2天。
9.根据权利要求7所述的轻质砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述烧制的温度为1000-1200℃，时间为2-3h。
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Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104909628A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 柳州普亚贸易有限公司 | 糖厂滤泥制作新型再生砖的方法 |
| CN104909629A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 柳州普亚贸易有限公司 | 新型再生砖的制作方法 |
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| CN105315007A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-02-10 | 舒新前 | 一种利用煤矸石制备轻质多孔材料的方法 |
| CN105541362B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-04-17 | 山东省水利科学研究院 | 一种环保砖 |
| CN105481410B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-03-02 | 临沂市顺弘建陶有限公司 | 一种绿色环保砖 |
| CN105481411B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-05-22 | 临沂市顺弘建陶有限公司 | 一种环保墙体砖 |
| CN107188604A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-22 | 合肥尚涵装饰工程有限公司 | 一种轻质砖及其制备方法 |
| CN110723961A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-24 | 广东莞绿环保工程有限公司 | 一种固体废物综合利用制备的环保微孔砖及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440884B1 (en) * | 2000-03-23 | 2002-08-27 | Theophilis A. Devagnanam | Composition and process for making building bricks and tiles |
| CN101081732A (zh) * | 2006-06-02 | 2007-12-05 | 林建国 | 一种石粉污泥烧结砖及其制作方法 |
| CN101182184A (zh) * | 2007-02-16 | 2008-05-21 | 杨伟苗 | 环保砖及其制造方法 |
| CN101602970A (zh) * | 2008-11-17 | 2009-12-16 | 宋学海 | 一种环保型污泥水煤浆及其制备方法 |
| CN101672085A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-03-17 | 江苏康斯维信建筑节能技术有限公司 | 江河湖泊淤泥及城市污泥烧结砖及其生产方法 |
| CN101696093A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 秦春恒 | 以沸石、膨润土、叶蜡石、高岭土矿废料为原料制备烧结砖的方法 |
-
2013
- 2013-11-20 CN CN201310591067.2A patent/CN103613362B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440884B1 (en) * | 2000-03-23 | 2002-08-27 | Theophilis A. Devagnanam | Composition and process for making building bricks and tiles |
| CN101081732A (zh) * | 2006-06-02 | 2007-12-05 | 林建国 | 一种石粉污泥烧结砖及其制作方法 |
| CN101182184A (zh) * | 2007-02-16 | 2008-05-21 | 杨伟苗 | 环保砖及其制造方法 |
| CN101602970A (zh) * | 2008-11-17 | 2009-12-16 | 宋学海 | 一种环保型污泥水煤浆及其制备方法 |
| CN101672085A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-03-17 | 江苏康斯维信建筑节能技术有限公司 | 江河湖泊淤泥及城市污泥烧结砖及其生产方法 |
| CN101696093A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 秦春恒 | 以沸石、膨润土、叶蜡石、高岭土矿废料为原料制备烧结砖的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103613362A (zh) | 2014-03-05 |
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