CN103833316B - 利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法，是将焚烧污泥灰与白色硅酸盐水泥熟料、石膏、白石子、氧化铁系颜料等组分计量配料后，喂入球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10%即得产品；或者将焚烧污泥灰、白色硅酸盐水泥、重钙粉和氧化铁颜料在球磨机中二次粉磨混合制得产品。该产品可应用于生产建筑墙体的饰面材料、彩色路面材料、彩色地砖等。
Description
技术领域
本发明属于新型建材及环境材料技术领域，涉及一种焚烧污泥灰的综合利用以及利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法。
背景技术
我国的城市生活污水处理和工业污水处理都会产生大量的污泥，对这些污泥的处理成为我国各城市及污水处理单位的一大难题。采用焚烧污泥的办法处理污泥可大量减少污泥体积，并可有效杀死病源体和细菌，因此是未来污泥处理的发展方向。我国的上海、深圳、杭州、宁波、常州、绍兴、温州、成都等城市已采用流化床污泥焚烧炉处理污泥，取得了较好效果。但是焚烧污泥同样会产生大量的污泥灰，对这些污泥灰的有效利用对完善我国污泥焚烧技术、减少污泥灰的二次污染以及资源综合利用均具有重要意义。
彩色水泥在建筑装饰领域具有广泛用途，可用于墙体饰面材料、制备彩色路面材料、彩色地砖、彩色瓦和水磨石等。但是彩色硅酸盐水泥有一个通病就是其制品容易表面泛碱(即白霜)，克服这一通病的措施之一是掺加活性混合材。经循环流化床焚烧炉700-900℃焚烧的污泥灰具有较好的火山灰活性，其掺入白水泥中作为活性混合材比掺加传统的石灰石非活性混合材更有更高的水泥强度，而且焚烧污泥灰中的活性组分能较快的吸收水泥中的Ca(OH)2，从而可有效抑制泛碱现象。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法。该产品可应用于生产建筑墙体的饰面材料、彩色路面材料、彩色地砖等。
本发明的制造方法一：将焚烧污泥灰与白色硅酸盐水泥熟料、石膏、白石子、氧化铁系颜料计量配料后，喂入球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10％即得产品；以上各组份含量之和为100％；
上述原料以质量百分比计为：污泥灰20-70％，白色硅酸盐水泥熟料30-60％，白石子5-10％，石膏3-6％，氧化铁系颜料1-6％；
所述的白石子是颜色为白色的石灰石、方解石或白云石。
方法二：将焚烧污泥灰、白色硅酸盐水泥、重钙粉和氧化铁颜料在球磨机中二次粉磨混合制得产品；
上述原料以质量百分比计为：污泥灰20-70％，白色硅酸盐水泥30-66％，重钙粉5-10％，氧化铁系颜料1-6％；
所述氧化铁系颜料可以是氧化铁红或氧化铁黄；
所述污泥灰是指城市污泥经机械脱水后在循环流化床焚烧炉中经700-900℃焚烧后的飞灰和底渣。
本发明的有益效果：
(1)污泥在循环流化床焚烧炉中经700-900℃焚烧后形成的污泥灰具有较好的火山灰活性，其掺入白水泥中作为活性混合材比掺加传统的石灰石非活性混合材更有利于水泥强度，而且明显降低生产成本。
(2)污泥灰的颜色呈砖红色，与白水泥制成彩色水泥可以提供一定的着色度，从而可节省颜料。
(3)污泥灰中的活性SiO2、Al2O3可吸收白水泥中的Ca(OH)2生成水化硅酸盐凝胶、水化铝酸钙等水化产物，大幅减少水泥石中的Ca(OH)2数量，从而可防止彩色水泥制品的泛碱现象。
具体实施方式
实施例1：
产品配方：污泥灰30％，白色硅酸盐水泥熟料50％，方解石10％，二水石膏5％，氧化铁红5％。
将上述各组分材料在球磨机中粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10％即制得产品。
实施例2：
产品配方：污泥灰40％，白色硅酸盐水泥熟料40％，方解石10％，二水石膏5％，氧化铁红5％。
将上述各组分材料在球磨机中粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10％即制得产品。
实施例3：
产品配方：污泥灰30％，P.W42.5级白色硅酸盐水泥55％，重钙粉10％，氧化铁红5％。
将上述各组分材料在球磨机中二次粉磨混合均匀制得产品。
依据国家建材行业标准JG/T870-2000《彩色硅酸盐水泥》规定的产品技术性能要求检测实施例1、实施例2、实施例3所制得产品的主要技术性能指标见表1。
表1.掺焚烧污泥灰彩色水泥的主要技术性能
注：(1)△Eab*为试样经500h人工老化试验，老化前后试样的色差值；(2)实施例1、实施例2所用白色硅酸盐水泥熟料的实测28d抗压强度为53.5MPa。
由表1可见，三个实施例所制彩色水泥的主要技术性能明显优于JG/T870-2000规定的要求，而且色彩稳定，无泛碱现象。
Claims (4)
1.一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法，其特征是：
方法一：将焚烧污泥灰与白色硅酸盐水泥熟料、石膏、白石子、氧化铁系颜料计量配料后，喂入球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10％即得产品；以上各组份含量之和为100％；
上述原料以质量百分比计为：污泥灰20-70％，白色硅酸盐水泥熟料30-60％，白石子5-10％，石膏3-6％，氧化铁系颜料1-6％；
方法二：将焚烧污泥灰、P.W42.5级白色硅酸盐水泥、重钙粉和氧化铁系颜料在球磨机中二次粉磨混合制得产品；
上述原料以质量百分比计为：污泥灰30％，P.W42.5级白色硅酸盐水泥55％，重钙粉10％，氧化铁系颜料5％。
2.根据权利要求1所述的一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法，其特征是：所述的氧化铁系颜料是氧化铁红或氧化铁黄。
3.根据权利要求1所述的一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法，其特征是：所述的污泥灰是指城市污泥经机械脱水后在循环流化床焚烧炉中经700-900℃焚烧后的飞灰和底渣。
4.根据权利要求1所述的一种利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法，其特征是：所述的白石子是颜色为白色的石灰石、方解石或白云石。
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