CN103951298A - 一种钛石膏基复合胶凝材料的制备方法及在干化污泥中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钛石膏基复合凝胶材料的制备方法，以含水率为40-50%的钛石膏为基础原料，经添加含铝矿渣、水泥熟料和化学激发剂后制得钛石膏复合胶凝材料。按重量份计，钛石膏40份，矿渣48份，水泥熟料15份，化学激发剂1份。将钛石膏基复合胶凝材料与污泥以质量比为5~20:90~100，干化条件为在20±1℃下、湿度≥95%下进行密封养护，干化湖泊污泥或城市淤泥。该方法工艺简单，干化污泥含水率减少量逐渐增大，10天后，还能持续增大，干化污泥用作园林培植土就地利用。该工艺及方法可应用于工业化。

Description

一种钛石膏基复合胶凝材料的制备方法及在干化污泥中的应用

技术领域

本发明涉及一种钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，并将该钛石膏基复合胶凝材料应用到干化污泥上，尤其是湖泊、城市生活污泥。

背景技术

城市工业和居民生活水平快速提高，而环保意识的缺失，造成历年来携带着大量的、未得到有效控制的有毒、有害、有机和无机污染物的生活、工业污水进入水体，在一系列的物理、化学和生物作用下，通过沉积作用大量富集在湖底污泥里面。由于含有病原菌、寄生虫(卵)、重金属及某些难降解的有机毒物，湖底污泥已成为水体中最大污染源。在波浪和潮水作用，它们大多淤积在湖底、航道、岸滩等处，每年新产生的污泥有几十亿方，极大的影响了生态环境和航道安全。在污染湖泊水质改善中，湖底污泥的清理是一项必不可少的重要工程技术手段，清除湖底污泥主要有农用堆肥、填埋、焚烧、园林培植土和制作建材等几种处置及资源化方式，尤其是将湖底污泥干化制备园林培植土，可以在城区就地处置，解决了处理污泥又解决了城市绿化用土运费高的问题。但是湖底底泥疏浚后并经过浓缩、机械脱水后含水率仍然高达70％～80％，因此，湖底污泥的有效干化是关键。

目前污泥干化技术主要有热干化、生物干化和无机材料干化三种方式，其中以生物干化问题多应用很少，热干化技术使用最为普遍，但其耗能高、投入设备大，也不便就地处理湖底污泥，无机材料干化应用比较多是石灰和水泥等进行干化，但是干化时间长、干化后污泥碱度高不利于制备园林培植土，另外石灰和水泥生产是需要煅烧的、资源也有限。另一方面，作为我国涂料主要成分之一的钛白粉的生产，每年将产生1000万t左右的钛石膏废弃物，这些废物基本没有资源化利用，除了极少数利用钛石膏做复合胶凝材料、水泥缓凝剂和石膏-粉煤目前污泥干化技术主要有热干化、生物干化和无机材料干化三种方式，其中以生物干化问题多应用很少，热干化技术使用最为普遍，但其耗能高、投入设备大，也不便就地处理湖底污泥，无机材料干化应用比较多是石灰和水泥等进行干化，但是干化时间长、干化后污泥碱度高不利于制备园林培植土，另外石灰和水泥生产是需要煅烧的、资源也有限。另一方面，作为我国涂料主要成分之一的钛白粉的生产，每年将产生1000万t左右的钛石膏废弃物，这些废物基本没有资源化利用，除了极少数利用钛石膏做复合胶凝材料、水泥缓凝剂和石膏-粉煤灰路基材料等方面之外，大多采用集中堆放，占用了大量的有限土地资源。本文采用钛石膏改性制备新型干化剂，对湖底污泥进行干化，开展干化效果、干化污泥碱度和机理方面等研究，可以以废治废，符合社会实际，具有很好的社会经济意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，并将该胶凝材料应用到干化污泥中。

钛石膏基复合胶凝材料(TC)，由40％～50％钛石膏、40％～50％矿渣、10％～20％水泥熟料和1％化学激发剂组成。其中钛石膏为原状钛石膏在45℃以下低温烘干后磨细制备而成，密度为2.40g/cm³～2.50g/cm³，pH为9.10～9.50，比表面积789.7m²/kg。矿渣比表面积321.3m²/kg，水泥熟料比表面积334.6m²/kg，化学组成见表1。

表1主要原材料化学组成(％)

名称	CaO	SiO2	Al2O3	MgO	SO3	Fe2O3	TiO2	烧失量
									钛石膏	27.2	2.3	1.1	0.44	36.1	9.1	3.8	17.2

称取质量为M(g)原污泥和ΔM(g)干化材料加入搅拌机中，搅拌4min后取出干化污泥。将干化污泥和原始湿污泥，分别置于封闭容器中，在温度20℃±1℃、湿度≥95％标准养护条件下进行养护，至不同龄期时分别取样测定污泥含水率。

单位干化剂自身引起污泥含水率减少量作为对比和衡量污泥干化效果的另一个指标，即污泥加入干化剂进行干化和养护后，某一龄期条件下单位质量干化污泥中由干化剂本身导致的污泥含水率减少量。根据此定义，可将θ采用原污泥含水率、干化污泥含水率及材料掺量三者进行表示，如式(1-4)所示。

设湿污泥初始质量为M(g)，其中水分的质量为m(g)，掺加的干化材料质量为ΔM(g)，养护至某龄期时污泥-干化材料混合体系中水分的减少量为Δm/g，则

$\mathrm{\η}=\frac{\mathrm{\ΔM}}{M+\mathrm{\ΔM}}...(1-3)$

式中：w₁为污泥初始含水率，w₂为加入干化材料干化后污泥的含水率，η为材料掺量，将w₁和w₂式代入计算得：

$\mathrm{\θ}=\frac{\mathrm{\Δm}}{M+\mathrm{\ΔM}}=w_1\×(1-\mathrm{\η})-w_2...(1-4)$

需要指出的是，按式(1-4)计算时，其中的Δm为体系中总的水分减少量，在本试验中，可以近似于材料本身而导致的含水率减少程度。

取干化试样放在称至恒重的称量瓶后放在45℃±3℃电热恒温鼓风干燥箱内烘至恒重，无水乙醇终止水化，在60℃烘干至恒重，做XRD和SEM分析。X射线衍射仪为日本RIGAKU公司生产的D/MAX-ⅢA型X射线衍射仪,步长0.02°，靶材为铜靶。扫描电镜为日本株式会社JSM-5610LV扫描电子显微镜。

本发明的优点在于：

1.在有水条件下，化学激发剂能够加速矿渣中矿物活性硅和铝解聚分解和钛石膏溶解，水泥熟料迅速溶解并提供的碱性条件可以促进各种具有胶凝性能物质生成。随着养护龄期的增长，干化污泥含水率减少量逐渐增大但掺20％TC干化污泥含水率减少量在10天后增长趋势仍然很突出。

2.随着养护龄期延长，掺20％TC的干化污泥的pH值下降明显。干化污泥趋于pH＝8时，掺20％TC干化污泥需要养护到39天，干化污泥趋于中性或弱碱性时间越短，越有利于干化污泥用作园林培植土就地利用。

3.TC能有效干化污泥，在于水化后能生成钙矾石、水化硅酸钙等大量含结晶水的水化产物，而钙矾石的结晶结构网与水化硅酸钙之间的密集连生和交叉结合使干化污泥形成了一种结晶网架的结构，污泥中固体颗粒及部分未反应完的矿渣则作为微集料填充在其间，水化产物的生成彻底改变了原污泥松散凝聚的结构体系，干化污泥中各相被牢固地粘结成一个整体，污泥的耐水性大大提高。

附图说明

图1为实施例1中钛石膏基复合胶凝材料(TC，下同)掺量对不同龄期θ的影响。

图2为实施例1中TC掺量对不同龄期pH值的影响。

图3为实施例1中生石灰(QL，下同)掺量对不同龄期θ的影响。

图4为QL掺量对不同龄期pH值的影响。

随着TC掺量的增加，在1天和3小时，由于TC本身引起的干化污泥含水率减少量θ逐渐增大；而在3天、7天和14天，则在TC掺量为20％时出现峰值，分别为17.1％、21.03％和24.17％，随后下降一定幅度后随着掺量增加，θ缓慢增大。从pH值变化看(图2)，随着TC掺量的增加，pH值也在TC掺量为20％时出现最低值，3小时、1天、3天、7天和14天分别为11.18、10.92、10.63和9.95，随后随着的增加，pH上升至TC掺量25％后不再增长，但龄期越长，pH值越低。

从图3和图4看，随着QL掺量增加，由于其本身引起的干化污泥含水率减少量θ和pH值均一直在增大，时间越长，增加越明显；而在不同龄期，干化污泥含水率减少量θ变化幅度不大，pH值除了3小时和1天和差异很大外，3天后pH值波动很小。

图5为实施例1中掺20％TC和QL干化污泥θ随龄期变化。

图6为实施例1中掺20％TC和QL干化污泥pH随龄期变化。

图5分析知，随着养护龄期的增长，干化污泥含水率减少量逐渐增大，掺20％TC明显比掺20％QL干化污泥含水率减少量变化更大，20％QL干化污泥含水率减少量随养护龄期增长基本不再增长，但掺20％TC干化污泥含水率减少量在10天后增长趋势仍然很突出。从图6分析，随着养护龄期延长，说明在干化后污泥pH值逐渐减小，根据回归方程看最终可能趋于中性或弱碱性，掺20％TC明显比掺20％QL干化污泥pH值下降更明显，根据回归方程推算可知，干化污泥趋于pH＝10时，掺20％TC干化污泥需要养护到14天，掺20％QL干化污泥则需要178天，后者是前者12.7倍；干化污泥趋于pH＝8时，掺20％TC干化污泥需要养护到39天，掺20％QL干化污泥则需要292天，后者是前者7.5倍。

图7为实施例1中TC干化污泥不同龄期XRD图，其中A为钙矾石，B为铁锈，C为二水石膏，D为石英，E为斜绿泥石，F为钠长石，G为钠云母，H为斜方钙沸石。

从图7中可知，原状污泥的矿相组分主要由α-石英、斜方钙沸石、钠云母、钠长石、斜绿泥石组成。α-石英、斜方钙沸石有基本不变。在污泥与干化剂混合1天时就已经有钙矾石晶体产生，并在3天时峰值略有增强，说明钙矾石生成还在继续，并发现参与反应后的剩余二水石膏晶体，反应产物应该还有XRD图不能看到的无定型的水化硅酸钙生成。因为钛石膏本身含有三氧化二铁，所以图中显示有铁锈产生。斜绿泥石峰值有减弱现象，这是因为在碱性环境下，斜绿泥石会产生分解反应，分解产生的硅、铝等活性物质也可能参与钙矾石晶体和水化硅酸钙生成反应。

图8为实施例1中QL干化污泥不同龄期XRD图，D为石英，E为斜绿泥石，F为钠长

石，G为钠云母，H为斜方钙沸石，K为碳酸钙，N为氢氧化钙晶体。

图8可知，在1天时几乎看不到斜绿泥石峰值是因为QL干化污泥碱性很强，由于活性物质数量少，很难生成具有胶凝状物质。随着龄期延长，氢氧化钙晶体特征峰不断增强，并能到非常明显的碳酸钙晶体特征峰产生，3天后基本不变，说明已反应完全，这是因为污泥和干化剂混合搅拌带入部分二氧化碳参与反应的结果。钠长石在1天后消失，这是因为在强碱性条件下，钠长石容易分解出分别含铝离子和硅离子的物质，其他污泥矿相基本没有变化。

图9为实施例1中原污泥、TC干化污泥1d和3d、QL干化污泥1d和3d SEM。

扫描电镜SEM(图9)可观察经胶结材干化后污泥的形态、大小与分布，通过观测水化产物的生长及污泥体系微观结构连续的变化也可反映污泥物理性质的变化。

原污泥呈现10～30um大小不等的、大块团状、松散结构，其表面还粘附这碎屑状污泥颗粒，颗粒间空隙大。标注为QL-1d和QL-3d，为掺20％QL干化污泥在1天和3天的微观形态；标注为TC-1d和TC-3d，为掺20％TC干化污泥在1天和3天的微观形态。从图中可以看出，在1天时，掺QL和掺TC均将污泥颗粒分割细化，但掺TC干化污泥颗粒明显比掺QL小，颗粒尺寸多在2um～5um之间，结构体也比掺QL密实，而掺QL干化污泥还有不少10um以上大颗粒，结构体孔隙大；到3天龄期时，掺TC干化污泥颗粒进一步变小，并变的更为密实，而掺QL干化污泥反而出现颗粒增大的现象，仍然有非常明显的孔隙，圆片状的可能是六方板状氢氧化钙晶体被部分污泥颗粒粘附的形态，说明生石灰的水化过程对污泥结构的改变不大，并有复原成原始污泥形态的可能性干化。掺TC污泥颗粒不同龄期SEM图中，还可以看出明显的针状钙矾石呈发散状、穿插分布在结构体内，将污泥颗粒分割开来，还存在部分未水化的二水硫酸钙厚板状晶体；絮状水化硅酸钙产生量少，这是因为矿渣的水化速度稍慢，早期的钙矾石主要是由水泥熟料水化反应产生。3天时可以明显看到大量絮状水化硅酸钙凝胶围绕污泥颗粒、针状钙矾石分布包裹，此时水化硅酸钙凝胶和针状钙矾石晶体明显比1天时候多，整个结构体基本没有发现找到氢氧化钙片状颗粒，说明绝大部分已参与矿渣水化反应且钙矾石量明显增加，进一步验证了前面PH值和XRD分析。

干化污泥机理分析

TC和QL水化均会发生放热反应，但整个干化置于封闭容器里面，因此可以忽略由于放热引起的水分蒸发带走的水分，主要考虑干化材料本身吸收的水分量。从化学反应式1分析，掺QL干化污泥，主要是依靠其生成氢氧化钙带走水分，但是由于干化搅拌会带入二氧化碳气体,二氧化碳气体会和氢氧化钙反应重新带来水分(式2)。而TC组分干化污泥时，不仅会有生成含多个结晶水的水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙，TC组分中氢氧化钙主要是由水泥熟料和矿渣反应产生，以TC组分中CaO含量估算只占到27％，同等掺量下生成的氢氧化钙只有QL的27％，加上TC组分之间水化反应属于液相与液相之间反应，比二氧化碳气体和氢氧化钙之间气相和液相反应要更容易，因此二氧化碳气体会和氢氧化钙反应重新带来水分极少；另外，TC干化污泥还有含32个结晶水的钙矾石晶体生成(式3、4、5)，由于钛石膏含游离铁，还会有含结晶水的铁锈生成。因此从干化材料水化本身带走水分来说，TC组分干化污泥带走水分更多，并将其转化成比较稳定的结晶水，这是其干化效果比较好主要原因之一。

CaO+H₂O→Ca(OH)₂........................................................................................................................................式1

Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O............................................................................式2

2CaO·SiO₂+mH₂O→xCaO·SiO₂·yH₂O+(2-x)Ca(OH)₂.......................................式3

3CaO·SiO₂+mH₂O→xCaO·SiO₂·yH₂O+(3-x)Ca(OH)₂.......................................式4

3CaO·Al₂O₃+3(CaSO₄·2H₂O)+26H₂O→3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O................式5

掺TC在干化污泥时，首先是其组分中水泥熟料参与反应，生成水化硅酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙等，在强碱性条件和辅助激发剂下激发矿渣活性，继续大量生成水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙，水化铝酸钙和钛石膏发生反应钙矾石晶体，消耗溶液中氢氧化钙，进而加速反应正向进行，直至反应完全。在碱性条件下，污泥中斜绿泥石会产生分解产生的硅、铝等活性物质也可能参与钙矾石晶体和水化硅酸钙生成反应，在提高水化产物数量的同时也增加了TC和污泥颗粒粘结力。水化反应过程中不断生成的网状水化硅酸钙凝胶和针片状钙矾石晶体均匀分布在污泥结构体内，彼此互相交叉包裹，破坏了污泥自身的絮凝、囊状结构体。同时针片状钙矾石晶体产生膨胀作用进一步挤密实了其周边污泥，迫使污泥絮凝状结构体重水分进一步被挤出，并转化成水化产物中结晶水，加速干化过程。另外，TC水化生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石晶体均属于难溶物质，其对污泥破坏包裹作用，使得污泥干化后，再浸水不易复原成原始污泥。因此，TC干化污泥机理主要通过各组分与污泥中水分间发生的一系列物理-化学反应，将污泥中大量自由水分转变为结合态从而实现污泥的有效干化。

具体实施方式

实施例1

将40kg含水率为48％的钛石膏与48kg的含铝矿渣、15kg的水泥熟料和1kg的木质素磺酸钠(C₂₀H₂₄Na₂O₁₀S₂)混合后制得钛石膏复合胶凝材料。其中，钛石膏在低于45℃的温度下烘48h，破碎后在球磨机上球磨5～15min后过筛至150-200目，含铝矿渣和水泥熟料分别在105±5℃烘干破碎，在球磨基上球磨20～30min后过筛至100-150目。所述的钛石膏密度为2.4-2.5g/cm³，pH为9.10-9.50，比表面积为780-820m²/kg。所述的矿渣比表面积为900-940m²/kg，水泥熟料的比表面积为300-350m²/kg。

所述的污泥为武汉庙湖疏浚后沉淀池底泥，呈黑色糊状，平均含水率62.89％，平均有机质含量15.3％，平均pH为7.4，剔除少量杂质后密封遮光，添加上述制备得到的钛石膏基复合胶凝材料，在温度为20℃，湿度大于90％的环境中保存，至不同龄期时分别取样测定干化后的污泥(下称干化污泥)含水率，其中钛石膏基复合胶凝材料与污泥的质量比为1:20。同时，取部分原状污泥，置于另一容器中，在标准养护条件下养护，到达相同龄期时也分别取样测定原状污泥含水率，以分析原始污泥含水率随龄期的变化。含水率样每次均取2个平行试样测试，结果取其平均值。

龄期	3d	7d	14d
				干化污泥含水率(％)	50.14	35.3	18.65
原状污泥含水率(％)	62.5	60.5	59.88

实施例2

将25.5kg含水率为50％的钛石膏与42kg的含铝矿渣、19kg的水泥熟料，1.5kg草酸钙(Ca₂C₂O₄)、2.8kg明矾石(KAl(SO₄)₂·12H₂O)混合后制得钛石膏复合胶凝材料。其中，钛石膏在低于45℃的温度下烘48h，破碎后在球磨机上球磨5～15min后过筛至150-200目，含铝矿渣和水泥熟料分别在105±5℃烘干破碎，在球磨基上球磨20～30min后过筛至100-150目。所述的钛石膏密度为2.4-2.5g/cm³，pH为9.10-9.50，比表面积为780-820m²/kg。所述的矿渣比表面积为900-940m²/kg，水泥熟料的比表面积为300-350m²/kg。

所述的污泥为长江泄洪后的沉淀的底泥，呈棕黑色糊状，平均含水率73.65％，平均有机质含量12.33％，平均pH为6.85，剔除少量杂质后密封遮光，添加上述制备得到的钛石膏基复合胶凝材料，在温度为20℃，湿度大于90％的环境中保存，至不同龄期时分别取样测定干化后的污泥(下称干化污泥)含水率，其中钛石膏基复合胶凝材料与污泥的质量比为9:50。同时，取部分原状污泥，置于另一容器中，在标准养护条件下养护，到达相同龄期时也分别取样测定原状污泥含水率，以分析原始污泥含水率随龄期的变化。含水率样每次均取2个平行试样测试，结果取其平均值。

龄期	3d	7d	14d
				干化污泥含水率(％)	58.6	40.6	28.9
原状污泥含水率(％)	73.4	71.7	70.5

实施例3

将48.6kg含水率为50％的钛石膏与50kg的含铝矿渣、13kg的水泥熟料，3.1kg三聚氰胺(C₃H₆N₆)和0.8kg三乙醇胺混合后制得钛石膏复合胶凝材料。其中，钛石膏在低于45℃的温度下烘48h，破碎后在球磨机上球磨5～15min后过筛至150-200目，含铝矿渣和水泥熟料分别在105±5℃烘干破碎，在球磨基上球磨20～30min后过筛至100-150目。所述的钛石膏密度为2.4-2.5g/cm³，pH为9.10-9.50，比表面积为780-820m²/kg。所述的矿渣比表面积为900-940m²/kg，水泥熟料的比表面积为300-350m²/kg。

所述的污泥为城市生活污泥，呈黑色糊状，平均含水率82.3％，平均有机质含量16.75％，平均pH为7.2，剔除少量杂质后密封遮光，在温度为20℃，湿度大于95％的环境中保存。经添加上述制备得到的钛石膏基复合胶凝材料，在温度为20℃，湿度大于90％的环境中保存，至不同龄期时分别取样测定干化后的污泥(下称干化污泥)含水率，其中钛石膏基复合胶凝材料与污泥的质量比为2:9。同时，取部分原状污泥，置于另一容器中，在标准养护条件下养护，到达相同龄期时也分别取样测定原状污泥含水率，以分析原始污泥含水率随龄期的变化。含水率样每次均取2个平行试样测试，结果取其平均值。

龄期	3d	7d	14d
				干化污泥含水率(％)	74.5	66.6	38.1

原状污泥含水率(％)

81.2

80

78.3

干化污泥应用：

1、干化污泥用作垃圾填埋场日覆盖土

垃圾填埋场每填一层垃圾就要覆盖20～25cm土，常称为日覆盖土，通常日覆盖土和垃圾体积之比为1:5～8，传统的填埋场采用天然粘土作为覆盖土，存在大量占用土地资源问题，采用干化污泥替代天然粘土做日覆盖土，不仅能解决自然土取用问题，而且能为污泥的处理提供出路。

取经干化14天后污泥(后面简称干化污泥)，含水率控制在18.65％以下，根据土工试验方法标准(GB/T50123-1999)中变水头渗透试验测试该干化污泥渗透系数为3.2×10^-8cm/s，低于1.0×10^-7cm/s，满足作为填埋场覆盖土对含水率和渗透系数要求，完全能替代天然粘土作为垃圾填埋场日覆盖土。

2、干化污泥用作城市园林培植土

城市绿化建设需要大量园林用土，主要靠从城市周边地区外运方式，将干化污泥作为园林培植用土，既解决干化污泥出路问题，又降低了城市绿化运输成本。

取经干化14天后污泥(后面简称干化污泥)，含水率在28.9％，pH值8.2，外观比较蓬松已无明显臭味，添加部分有机废渣后有机物含量30.2％，根据城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质(GB T23486-2009)测试原污泥和干化污泥中重金属离子变化，污泥干化后重金属离子浸出浓度大幅降低。符合园林绿化用土要求，不会对环境造成伤害。

3、干化污泥制烧结砖

取经干化14天后污泥(后面简称干化污泥)，含水率在38.1％，和经过烘干破碎的粘土按照1:4质量比搅拌混合，混合后含水率在14.2％，再将混合物入内径为240mm×115mm×53mm砖模，压制成型后置入室温陈化24h，然后置于950℃马弗炉烧结2.2h后冷却出炉，砖体无开裂和变形，根据烧结普通砖(GB5101-2003)进行抗压强度测试，其抗压强度平均值为17.8MPa，满足强度等级MU15的抗压强度要求，外观质量检查合格。

Claims (9)

1.一种钛石膏基复合凝胶材料的制备方法，其特征在于：以含水率为40-50%的钛石膏为基础原料，经添加含铝矿渣、水泥熟料和化学激发剂后制得钛石膏复合胶凝材料。

2.根据权利要求1所述的钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，其特征在于：按重量份计，钛石膏20-50份，矿渣40-50份，水泥熟料10-20份，化学激发剂1~5份。

3.根据权利要求1所述的钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，其特征在于：按重量份计，钛石膏40份，矿渣48份，水泥熟料15份，化学激发剂1份。

4.根据权利要求1所述的钛石膏复合凝胶材料，其特征在于：钛石膏在低于45℃的温度下烘48h，破碎后在球磨机上球磨5~15min后过筛至150-200目，含铝矿渣和水泥熟料分别在105±5℃烘干破碎，在球磨机上球磨20~30min后过筛至100-150目。

5.根据权利要求1或2所述的钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的钛石膏密度为2.4-2.5 g/cm³，pH为9.10-9.50，比表面积为780-820m²/kg。

6.根据权利要求1所述的钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的矿渣比表面积为900-940 m²/kg，水泥熟料的比表面积为300-350 m²/kg。

7.根据权利要求1所述的钛石膏基复合胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的化学激发剂为木质素磺酸钠（C₂₀H₂₄Na₂O₁₀S₂）、草酸钙（Ca₂C₂O₄）、明矾石（KAl(SO₄)₂·12H₂O）、三聚氰胺（C₃H₆N₆）、三乙醇胺中的一种或多种。

8.一种钛石膏基复合胶凝材料在干化污泥中的应用，其特征在于：钛石膏基复合胶凝材料与污泥以质量比为5~20:90~100，干化条件为在20±1℃下、湿度≥95%下进行密封养护。

9.根据权利要求8所述的钛石膏基复合胶凝材料在干化污泥中的应用，其特征在于：所述的污泥为湖泊污泥或城市淤泥。