CN104609833A - 瓷质砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓷质砖的制备方法，包括：一、对污泥进行预处理，得到Fe含量＜0.5%，Ti含量＜0.3%，Mn含量＜0.1%的污泥成品；二、将15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石和0.1-10%的添加剂进行混合配料；三、将混合物料进行压制成型和烧结，得到成品。采用本发明，节约资源，回收利用污泥废物，而且制得的瓷质砖同时具有白度高、抗折强度高，吸水率低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种瓷质砖的制备方法。
背景技术
我国建筑行业对瓷质砖的需求量非常巨大，常规的瓷质砖大多需要泥类塑性原料，其配方构成为：粘土15-25%，长石60-70%，添加剂3-10%。瓷质砖泥类塑性原料（粘土）都是从良田及江、河冲积平面取得，需要去除农田表层淤泥，取走中层黑泥，开采完黑泥后的农田就不能再耕种，对国家耕田资源毁坏极大。
另一方面，城市污水处理厂污泥产量非常大，虽然目前也有再利用的方式，例如：农业堆肥、加工肥料等，但由于其中重金属含量高，很容易被植物吸收重新进入人体，对健康造成伤害，所以目前绝大部分地区还是采取填埋的处理方式，但填埋需要占用大量土地，填埋后的土地由于污泥中重金属含量很高而无法耕种。
目前也有用污泥引入作为瓷质砖原料使用，但产品的质量低，瓷质砖产品的常规质量检测项目：白度、抗折强度、吸水率等各方面性能，都达不到现有产品的指标要求。具体而言，现有技术都是把污泥和其他泥、砂类原料加入球磨机，球磨成浆后进行除铁，所以除铁不彻底，而且钛锰等其他重金属不能加入回收利用，造成成品白度很低。此外，由于有泥的存在，球磨效率低，耗费更多的电。进一步，现有的污泥普遍含钙量很高，难烧结，烧成后造成了砖成品的气孔率高，从而导致烧成的成品吸水率比较高（吸水率达0.5%左右），抗折强度比较低（抗折强度只有1400N左右）。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种瓷质砖的制备方法，节约资源，回收利用污泥废物，而且制得的成品同时具有白度高、抗折强度高，吸水率低等优点。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种瓷质砖的制备方法，包括：
一、对污泥进行预处理；
二、将15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石和0.1-10%的添加剂进行混合配料；
三、将混合物料进行压制成型和烧结，得到成品；
其中，所述污泥的预处理包括：
（1）将污泥原料进行沉降，得到泥浆；
（2）将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；
（3）将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；
（4）将除铁后的泥浆通过杀菌漂白池进行杀菌，并加入漂白剂对泥浆进行漂白处理，其中，泥浆与漂白剂的用量比为1:0.001-0.03，漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物，或者稀硫酸；
（5）将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；
（6）将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；
（7）将干燥后的污泥打包，得到Fe含量＜0.5%，Ti含量＜0.3%，Mn含量＜0.1%的污泥成品。
作为上述方案的改进，所述瓷质砖的原料配方为：15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石、0.1-10%的添加剂和1-5%的生滑石。
作为上述方案的改进，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-55%、Al2O3 5-18 %、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-5%、K2O 0.1-5 %、Na2O 0.01-2 %、TiO2 0.01-0.3 %、MnO 0.01-0.1%、P2O5 1-5%、SO3 0.1-5%、BaO 0.01-1%、ZnO 0.01-1%、ZrO2 0.01-0.2%、Cl 0.01-1%、PbO 0.01-0.2%、Cr2O3 0.01-0.2%、CuO 0.01-0.3%、余量为灼减。
作为上述方案的改进，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-40%、Al2O3 8-15%、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-3%、K2O 0.1-3 %、Na2O 0.01-1 %、TiO2 0.01-0.1%、MnO 0.01-0.1%、P2O5 2-4%、SO3 0.1-3%、BaO 0.01-0.5%、ZnO 0.01-0.5%、ZrO2 0.01-0.1%、Cl 0.01-0.5%、PbO 0.01-0.1%、Cr2O3 0.01-0.1%、CuO 0.01-0.1%、余量为灼减。
作为上述方案的改进，当漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物时，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.0-8.0时再加入保险粉，保险粉的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆。
当漂白剂选用稀硫酸时，稀硫酸的浓度为10-30%，稀硫酸的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆。
作为上述方案的改进，所述干燥设备为低温干燥设备，干燥温度为60-100℃；
所述污泥原料的沉降处理为两级沉降处理；
所述污泥成品的含水量≦28.6%。
作为上述方案的改进，所述污泥原料为污水处理厂排放的泥浆和/或污水处理厂排放的污泥；当污泥原料为污水处理厂排放的污泥时，所述污泥预先经过制浆工艺形成泥浆。
作为上述方案的改进，所述将混合物料进行压制成型和烧结，包括：
将混合物料进行球磨制浆，得到浆料；
将球磨制浆得到的浆料过筛除铁；
将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；
将均化后的浆料进行喷雾造粒，得到粉料；
将粉料进行陈腐；
将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；
对压制成型的砖坯进行干燥和印花；
对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；
对半成品进行磨边、抛光，得到成品。
作为上述方案的改进，所述浆料的喷雾造粒温度为450-550℃，喷雾造粒得到的粉料的水分含量为4-7%；
所述砖坯的干燥温度为150-200℃。
作为上述方案的改进，所述混合物料的粒度为≦2目；
浆料的流动性为25-50S；
浆料的细度为250目筛余0.5-1.5G；
过筛除铁后浆料的铁含量为＜0.5%。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种瓷质砖的制备方法，其先将污泥经过预先处理，具体是将没有压滤的泥浆直接进行单独除铁、钛、锰处理，通过除铁设备和加入漂白剂，彻底的除铁、钛、锰等重金属；然后将15-35%上述预处理后的污泥、60-80%长石和0.1-10%添加剂混合并经过压制成型和烧结，得到成品。因此，本发明可以节约资源，回收利用污泥废物，而且，制得的瓷质砖成品同时具有白度高、抗折强度高，吸水率低等优点。本发明用特定污泥代替粘土作为瓷质砖的原料，若采用现有的污泥，制成的瓷质砖成品无法同时满足白度、抗折强度和吸水率的要求。
本发明加入生滑石，生滑石所含有的MgO 能与污泥中的CaO及陶瓷常规原料中的Al、Si形成特殊的微观晶体结构，使得瓷质砖成品形成一种新的CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构，从而提高瓷质砖成品的各方面性能指数。这种CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构克服了钙含量高造成气孔率的问题，提高了成品的白度，降低了成品的吸水率，提高了抗折强度。
附图说明
图1是本发明瓷质砖的制备方法的流程图；
图2是图1中污泥预处理步骤的流程图；
图3是污泥预处理系统的结构示意图；
图4是图1中混合物料进行压制成型和烧结步骤的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
常规的瓷质砖大多需要泥类塑性原料，其配方构成为：粘土15-25%，长石60-70%，添加剂3-10%。本发明目的是提供一种以污泥代替粘土制成的瓷质砖，该瓷质砖同时具有白度高、抗折强度高，吸水率低的优点。
为此，本发明提供了一种瓷质砖的制备方法，如图1所示，包括：
S1、对污泥进行预处理。
S2、将15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石和0.1-10%的添加剂进行混合配料。
优选的，瓷质砖的原料配方如下：经过步骤一预处理的污泥 15-30%、长石60-75%和添加剂1-10%。
更佳的，瓷质砖的原料配方如下：经过步骤一预处理的污泥 15-25%、长石65-75%和添加剂3-10%。
需要说明的是，所述添加剂依据现有技术选用即可。
进一步，本发明瓷质砖的原料还包括生滑石，即瓷质砖的原料配方为：15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石、0.1-10%的添加剂和1-5%的生滑石。
生滑石所含有的MgO 能与污泥中的CaO及陶瓷常规原料中的Al、Si形成特殊的微观晶体结构，使得瓷质砖成品形成一种新的CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构，从而提高瓷质砖成品的各方面性能指数。这种CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构克服了钙含量高造成气孔率的问题，提高了成品的白度，降低了成品的吸水率，提高了抗折强度。
生滑石的加入量需要控制在1-5%，生滑石的主要作用是在煤渣产品系统中引入镁，用于平衡煤渣产品中的钙成分，消除煤渣中的钙成分对陶瓷坯体性能的影响。如果生滑石加入量低于1%，就无法平衡钙的量，这样的陶瓷坯体难于烧结，而且容易起孔；如果生滑石的加入量高于5%，由于生滑石中的镁本身也是种熔剂，会降低陶瓷坯体的烧成温度，减小陶瓷坯体的烧成范围，使陶瓷坯体的烧成温度范围变窄，生产难以控制。
具体的，生滑石的加入量可以是1%、2%、3%、4%或5%，但不限于此。
S3、将混合物料进行压制成型和烧结，得到成品；
具体的，如图2和图3所示，步骤S1为对污泥进行预处理，包括：
S101、将污泥原料进行沉降，得到泥浆。
所述污泥原料可以是污水处理厂排放的泥浆，也可以是污水处理厂排放的污泥。其中，当污泥原料选用污水处理厂排放的污泥时，污泥需要预先经过制浆工艺形成泥浆，然后再进行预处理。
所述污泥原料的沉降处理优选为两级沉降处理，污泥原料经过一、二级沉降池，污水中的大的砂粒石子粒等比重较大的颗粒就会自然沉降，表面水层通过溢流进入下一工序。
S102、将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌。
S103、将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁。
所述除铁设备优选为高磁场的除铁设备。
需要说明的是，上述爆气杀菌和除铁处理依据惯有手段设计即可。
S104、将除铁后的泥浆通过杀菌漂白池进行杀菌，并加入漂白剂对泥浆进行漂白处理，其中，泥浆与漂白剂的用量比为1:0.001-0.03，漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物，或者稀硫酸。
当漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物时，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.0-8.0时再加入保险粉，保险粉的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆。
现有使用保险粉的漂白方案，主要是在印染工业中会使用，而在泥类塑性原料领域中基本没有使用。本发明创新性地加入纯碱和保险粉的混合物，主要是通过保险粉的强还原性，在一定的碱性环境下能将污泥中的不溶于水的高价态金属离子还原成为低价态的溶于水的金属离子，上述金属随着水脱离污泥，从而达到进一步去除污泥中金属元素的目的。漂白过程中，先加入纯碱，待纯碱溶解到泥浆中与泥浆混合均匀后再加入保险粉。加入纯碱的量确定为检测到泥浆的pH=7.0-8.0之间为止。因为纯碱的作用是为后期保险粉的反应提供一个弱碱性的反应环境。加入保险粉的量为：0.5-1.5G / 100ML泥浆。保险粉的作用主要是用于还原泥浆中难溶于水的三价铁离子，转化成为易溶于水的二价铁离子。本发明泥浆中加入0.5-1.5G / 100ML保险粉可以达到最好的还原效果。如果加入量少于0.5G/100ML，则无法完全还原泥浆中的三价铁离子，而如果加入量大于1.5G/ML，则对原料是一种浪费。
当漂白剂选用稀硫酸时，稀硫酸的浓度为10-30%，稀硫酸的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆。
本发明需要控制稀硫酸的浓度和加入量。若稀硫酸浓度低于10%，则其中的有用成分太少，需要加入的量太大，不方便操作；若稀硫酸的浓度高于30%，则该硫酸对人体的危害较大，万一触碰到很容易烧伤，所以本发明将稀硫酸的浓度控制在10-30%，即方便操作，又确保安全。稀硫酸的加入主要目的是与泥浆中的氧化铁成分反应，生成可溶于水的铁的盐类。若加入的稀硫酸量加入量低于0.5G / 100ML泥浆，则无法将所有的氧化铁完全反应转化完，若稀硫酸的加入量高于1.5G / 100ML泥浆，一方面浪费了原料，另一方面会造成泥浆的PH值偏高，对后期水的部分的回收及排放带来困难。
现有使用稀硫酸酸洗的方案主要是在高岭土之类原料加工时会使用，而在本发明泥类塑性原料领域中基本没有使用。本发明创新性地加入稀硫酸，主要是把不溶于水的金属氧化物或者碱性金属盐反应后变成可溶于水的硫酸盐，而从污泥中排出，达到进一步去除污泥中金属元素的目的。
S105、将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水。
S106、将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白。
所述干燥设备为低温干燥设备，干燥温度为60-100℃。本发明将干燥温度控制在60-100℃范围内，可以有效保证污泥适用于瓷质砖的制备方法的生产。如果温度过高，污泥会被干结，不再具有陶瓷粘土所需的塑性。
S107、将干燥后的污泥打包，得到Fe含量＜0.5%，Ti含量＜0.3%，Mn含量＜0.1%的污泥成品。
具体的，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-55%、Al2O3 5-18 %、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-5%、K2O 0.1-5 %、Na2O 0.01-2 %、TiO2 0.01-0.3 %、MnO 0.01-0.1%、P2O5 1-5%、SO3 0.1-5%、BaO 0.01-1%、ZnO 0.01-1%、ZrO2 0.01-0.2%、Cl 0.01-1%、PbO 0.01-0.2%、Cr2O3 0.01-0.2%、CuO 0.01-0.3%、余量为灼减。
更佳的，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-40%、Al2O3 8-15%、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-3%、K2O 0.1-3 %、Na2O 0.01-1 %、TiO2 0.01-0.1%、MnO 0.01-0.1%、P2O5 2-4%、SO3 0.1-3%、BaO 0.01-0.5%、ZnO 0.01-0.5%、ZrO2 0.01-0.1%、Cl 0.01-0.5%、PbO 0.01-0.1%、Cr2O3 0.01-0.1%、CuO 0.01-0.1%、余量为灼减。
所述污泥成品的含水量≦28.6%。
通过上述工艺处理出来的污泥，可以替代常规的粘土应用于陶瓷坯体中，一方面解决了污泥的处理问题，同时减少了良田及肥沃土壤的流失，把常规的废弃污染物变成了具有经济价值的商品，减少了传统的污泥填埋占用的土地，而且同时减少了开采常规陶瓷生产粘土对土地带来的破坏，创造了经济效益。此外，陶瓷生产在1200度的温度下进行，有机物等都被完全氧化，其他的有毒有害物质被固定，不再对土壤产生影响。
如图4所示，步骤S3为将混合物料进行压制成型和烧结，包括：
S301、将混合物料进行球磨制浆，得到浆料。
其中，混合物料的粒度为≦2目，浆料的流动性为25-50S，浆料的细度为250目筛余0.5-1.5G。将配好的混合物料加入球磨机进行研磨成浆，球磨机内按照工艺要求配好研磨介质（球石），目的是使各种块状、粗细不等的原料经研磨破碎后充分均匀混合，一方面能促进坯料在烧成过程中的物化反应，降低烧成温度，另一方面也有利于原料中杂质的分离。
S302、将球磨制浆得到的浆料过筛除铁。
球磨后的浆料放入浆池进行过筛除铁。过筛是为了除去球磨时没有磨细的粗颗粒和一些杂质；除铁是因为铁影响瓷砖的白度，而且会在瓷砖表面形成黑点、熔洞、杂质等缺陷，所以必须经过多道严格除铁。过筛除铁后浆料的铁含量为＜0.5%。
S303、将过筛除铁得到的浆料进行均化处理。
浆料经过过筛除铁后，要不断的搅拌均化，使泥浆组成更均匀，改善泥浆流动性能，增加后期制成的泥料的可塑性，提高坯体强度，减少成型、烧成时的开裂等。
S304、将均化后的浆料进行喷雾造粒，得到粉料。
均化后的浆料经高压雾化输送到喷雾塔，所述浆料的喷雾造粒温度为450-550℃，通过热风炉提供的热风干燥制成粉料颗粒。在喷雾造粒过程中，对粉料含水率的控制非常重要，粉料含水率的高低以及水分在粉料中分布的均匀程度，都将对压制成型操作和砖坯质量产生直接影响。具体的，粉料的水分含量为4-7%。
在喷雾造粒阶段，使用粘土的泥浆在喷雾造粒过程中，喷雾塔塔顶的温度为700℃左右，而使用污泥的泥浆在喷雾造粒过程中，喷雾塔塔顶的温度为450-550℃。这是因为使用污泥的泥浆粘性比使用粘土的低，也就是说在同样粘度（同样流动性）的情况下，使用污泥的泥浆的含水量更低。具体的，在泥浆流动性同样为40秒的条件下，粘土系统的坯体泥浆含水量为34.0%，而污泥系统的坯体泥浆的含水量为28.6%。所以，本发明在喷雾造粒过程就不需要常规制粉那么多的热量，可相应降低喷雾塔的温度，节约了能源。
S305、将粉料进行陈腐。
经过喷雾造粒的粉料，由于颗粒内外水分的差异，以及各部分粉料水分不均匀，还需输送到料仓进行陈腐，以促使粉料的水分更加均匀。粉料在料仓陈腐20-30小时。
S306、将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯。
陈腐后的粉料送入压机工序，通过模具布料后，再对其粉料施加一定压力，这样粉料就被压制成砖坯。
S307、对压制成型的砖坯进行干燥和印花。
压制成型后，砖坯的强度很差，由于砖坯的水分含量很多，要经过干燥处理，所述砖坯的干燥温度为150-200℃。其目的是把砖坯中的自由水蒸发掉，一方面可以提高坯体强度，减少坯体损坏，可避免废品进入印花和烧成工序，造成不必要损失；另一方面还可以避免含水率较高的砖坯入窑烧成时，由于水分剧烈蒸发导致坯体开裂。
在砖坯的干燥阶段，使用粘土的瓷砖坯体在干燥过程中，干燥窑的干燥温度为400℃左右，而使用污泥的瓷砖坯体在干燥过程中，干燥窑的干燥温度只需150-200℃。这是因为使用污泥的砖坯的脱水性能要比使用粘土的砖坯的脱水性能好，脱水更快，所以本发明不需要那么高的干燥温度，节约了能源。
S308、对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品。
砖坯干燥后入窑炉烧成，砖坯在进入窑炉前要先上底浆，主要是为了防止砖坯在窑炉煅烧的高温段处于软化状态时与辊棒的粘粘。
进入窑炉高温煅烧，一般最高烧成温度不超过1250度，窑炉生产线的长大于300米，能使瓷砖的烧成时间更加充分，烧成后的产品吸水率更低、砖面更光亮平整、细腻无针孔，而且坯体白度大大提升，即使经磨边后，坯层侧边也不会产生黑边现象，产品质量得到充分保证。
S309、对半成品进行磨边、抛光，得到成品。
烧成后的瓷砖半成品要经过磨边-刮平-抛光-后磨边-风干等步骤，最后得到光亮平整的精美瓷砖。
其中，抛光又分为粗抛、中抛、精抛三个步骤，也就是将用于抛光的磨块由粗到细排列，将经过铣平的瓷砖表面逐步研磨成具有光泽度并呈现出砖坯原有的纹理。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.0时再加入保险粉，保险粉的加入量为0.5G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为60℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将15g经过步骤（1）处理的污泥、80g长石和5g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为25S，浆料的细度为250目筛余0.5G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为0.4%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为450℃，得到水分含量为4%的粉料；将粉料进行陈腐20小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为150℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
实施例2
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.2时再加入保险粉，保险粉的加入量为1.0G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为70℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将20g经步骤（1）处理的污泥、78g长石和2g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为30S，浆料的细度为250目筛余0.8G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为0.3%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为460℃，得到水分含量为5%的粉料；将粉料进行陈腐25小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为160℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
实施例3
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.5时再加入保险粉，保险粉的加入量为1.5G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为75℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将25g经步骤（1）处理的污泥、65g长石和10g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为35S，浆料的细度为250目筛余0.8G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为0.4%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为520℃，得到水分含量为6%的粉料；将粉料进行陈腐25小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为170℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
实施例4
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的污泥先通过制浆工艺形成泥浆，将泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，加入浓度为10%的稀硫酸，稀硫酸的加入量为0.5G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为80℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将30g经步骤（1）处理的污泥、60g长石、5g生滑石和5g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为25-50S，浆料的细度为250目筛余0.5-1.5G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为＜0.5%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为500℃，得到水分含量为4-7%的粉料；将粉料进行陈腐20-30小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为180℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
实施例5
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的污泥先通过制浆工艺形成泥浆，将泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，加入浓度为20%的稀硫酸，稀硫酸的加入量为1.0G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为90℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将35g经步骤（1）处理的污泥、60g长石、4g生滑石和1g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为40S，浆料的细度为250目筛余1.2G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为0.2%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为480℃，得到水分含量为6%的粉料；将粉料进行陈腐28小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为170℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
实施例6
（1）对污泥进行预处理：将污水处理厂排放的污泥先通过制浆工艺形成泥浆，将泥浆通过两级沉降处理，得到泥浆；将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；将除铁后的泥浆投入杀菌漂白池，加入浓度为30%的稀硫酸，稀硫酸的加入量为1.5G/100ML泥浆；将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；将压滤处理得到的污泥通过低温干燥设备进行干燥，干燥温度为100℃，并将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；将干燥后的污泥打包，得到污泥成品。
（2）混合配料：将25g经步骤（1）处理的污泥、73g长石、1g生滑石和1g添加剂混合，得到混合物料，混合物料的粒度为≦2目。
（3）制瓷质砖：将混合物料进行球磨制浆，得到流动性为50S，浆料的细度为250目筛余1.5G的浆料；将球磨制浆得到的浆料过筛除铁，过筛除铁后浆料的铁含量为0.1%；将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；将均化后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粉的温度为550℃，得到水分含量为7%的粉料；将粉料进行陈腐30小时；将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，干燥温度为200℃；对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
对照例1
将25g粘土、73g长石和2g添加剂混合，经球磨制浆、浆料陈腐、喷雾造粉和粉料陈腐后得到粉料，其中，喷雾造粉的温度为700℃；将粉料经过压机进行压制成型；对压制成型的砖坯进行干燥和印花，其中，干燥温度为400℃；对干燥后的砖坯进行烧成得到半成品；对半成品进行磨边、抛光，得到瓷质砖成品。
下面对本发明实施例1-6做技术检测，具体如下：
（一）、将实施例1-6得到的污泥成品做组分分析，得到结果如下：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| SiO2 | 30.54 | 32.12 | 25.24 | 35.52 | 38.54 | 40.25 |
| Al2O3 | 10.99 | 10.01 | 15.89 | 12.44 | 13.19 | 12.52 |
| Fe2O3 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.01 |
| CaO | 6.75 | 5.92 | 7.15 | 6.85 | 8.23 | 6.15 |
| MgO | 2.12 | 2.57 | 1.13 | 1.77 | 1.25 | 2.45 |
| K2O | 1.87 | 1.92 | 1.54 | 2.06 | 1.74 | 1.54 |
| Na2O | 0.74 | 1.03 | 0.35 | 0.74 | 0.38 | 0.35 |
| TiO2 | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 0.03 | 0.01 |
| MnO | 0.01 | 0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
| P2O5 | 3.45 | 2.84 | 2.97 | 2.55 | 3.97 | 2.55 |
| SO3 | 2.11 | 2.57 | 1.74 | 2.43 | 2.27 | 2.43 |
| BaO | 0.42 | 0.38 | 0.16 | 0.24 | 0.41 | 0.16 |
| ZnO | 0.33 | 0.59 | 0.19 | 0.25 | 0.32 | 0.19 |
| ZrO2 | 0.04 | 0.05 | 0.03 | 0.04 | 0.03 | 0.03 |
| Cl | 0.17 | 0.22 | 0.19 | 0.15 | 0.16 | 0.19 |
| PbO | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| Cr2O3 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.04 | 0.04 |
| CuO | 0.06 | 0.04 | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.03 |
| 灼减 | 40.29 | 39.6 | 43.21 | 34.8 | 29.3 | 31.06 |
| 总计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
由上可知，本发明可以明显降低或去除铁、钛、锰等金属，下面是处理前后的有色金属含量对比：
| TiO2% | MnO% | Fe% | |
| 现有污泥 | 0.5-3.0% | 0.3-3.0% | 5-10% |
| 本发明污泥 | ＜0.3% | ＜0.1% | ＜0.5% |
（二）、用实施例1-6制得的瓷质砖成品，与对照例1制得的瓷质砖成品做技术对比，结果如下：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对照例1 |
| 白度 | 46 | 48 | 47 | 45 | 47 | 46 | 28 |
| 吸水率 | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.1% | 0.5% |
| 抗折强度 | 1702N | 1717N | 1720N | 1713N | 1715N | 1707 N | 1400N |
由上可知，本发明提供一种以污泥为原料制成的瓷质砖，其成品同时具有白度高、抗折强度高，吸水率低等优点。而且，可以降低喷雾制粉温度和坯体干燥温度，节约了能源。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明尽管只给出了以上实施例，但也给出诸多不需要经过创造性劳动而得出的可能的变体，虽依然无法穷举，但本领域内普通技术人员在通读本说明书后，结合公知常识，应能联想到更多的具体实施方式，此类具体实施方式并不超脱本发明权利要求的精神，任何形式的等同替换或若干改进和润饰均应视为被本发明所包括的实施例，属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种瓷质砖的制备方法，其特征在于，包括：
一、对污泥进行预处理；
二、将15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石和0.1-10%的添加剂进行混合配料；
三、将混合物料进行压制成型和烧结，得到成品；
其中，所述污泥的预处理包括：
（1）将污泥原料进行沉降，得到泥浆；
（2）将沉降后的泥浆通过爆气杀菌池进行杀菌；
（3）将杀菌后的泥浆通过除铁设备进行除铁；
（4）将除铁后的泥浆通过杀菌漂白池进行杀菌，并加入漂白剂对泥浆进行漂白处理，其中，泥浆与漂白剂的用量比为1:0.001-0.03，漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物，或者稀硫酸；
（5）将杀菌漂白后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；
（6）将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，将压滤处理得到的水通过杀菌漂白池再次进行杀菌和漂白；
（7）将干燥后的污泥打包，得到Fe含量＜0.5%，Ti含量＜0.3%，Mn含量＜0.1%的污泥成品。
2.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述瓷质砖的原料配方为：15-35%的经过步骤一预处理的污泥、60-80%的长石、0.1-10%的添加剂和1-5%的生滑石。
3.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-55%、Al2O3 5-18 %、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-5%、K2O 0.1-5 %、Na2O 0.01-2 %、TiO2 0.01-0.3 %、MnO 0.01-0.1%、P2O5 1-5%、SO3 0.1-5%、BaO 0.01-1%、ZnO 0.01-1%、ZrO2 0.01-0.2%、Cl 0.01-1%、PbO 0.01-0.2%、Cr2O3 0.01-0.2%、CuO 0.01-0.3%、余量为灼减。
4.如权利要求3所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述污泥成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 20-40%、Al2O3 8-15%、Fe2O30.01-0.5%、CaO 5-10 %、MgO 0.1-3%、K2O 0.1-3 %、Na2O 0.01-1 %、TiO2 0.01-0.1%、MnO 0.01-0.1%、P2O5 2-4%、SO3 0.1-3%、BaO 0.01-0.5%、ZnO 0.01-0.5%、ZrO2 0.01-0.1%、Cl 0.01-0.5%、PbO 0.01-0.1%、Cr2O3 0.01-0.1%、CuO 0.01-0.1%、余量为灼减。
5.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，当漂白剂选用纯碱与保险粉的混合物时，先加入纯碱，待泥浆的pH值为7.0-8.0时再加入保险粉，保险粉的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆；
当漂白剂选用稀硫酸时，稀硫酸的浓度为10-30%，稀硫酸的加入量为0.5-1.5G/100ML泥浆。
6.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述干燥设备为低温干燥设备，干燥温度为60-100℃；
所述污泥原料的沉降处理为两级沉降处理；
所述污泥成品的含水量≦28.6%。
7.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述污泥原料为污水处理厂排放的泥浆和/或污水处理厂排放的污泥；
当污泥原料为污水处理厂排放的污泥时，所述污泥预先经过制浆工艺形成泥浆。
8.如权利要求1所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述将混合物料进行压制成型和烧结，包括：
将混合物料进行球磨制浆，得到浆料；
将球磨制浆得到的浆料过筛除铁；
将过筛除铁得到的浆料进行均化处理；
将均化后的浆料进行喷雾造粒，得到粉料；
将粉料进行陈腐；
将陈腐后的粉料经过压机进行压制成型，得到砖坯；
对压制成型的砖坯进行干燥和印花；
对干燥后的砖坯进行烧成，得到半成品；
对半成品进行磨边、抛光，得到成品。
9.如权利要求8所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述浆料的喷雾造粒温度为450-550℃，喷雾造粒得到的粉料的水分含量为4-7%；
所述砖坯的干燥温度为150-200℃。
10.如权利要求8所述的瓷质砖的制备方法，其特征在于，所述混合物料的粒度为≦2目；
浆料的流动性为25-50S；
浆料的细度为250目筛余0.5-1.5G；
过筛除铁后浆料的铁含量为＜0.5%。
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