CN107892583A - 一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，属于环保泡沫陶瓷技术领域，通过制备蛋白发泡剂、制备泡沫浆料、成型与固化、高温烧结、检测与包装步骤制得所述泡沫陶瓷，本发明成型固化后的泡沫料浆输送至以采用液化石油气为燃料微波的隧道窑炉中，然后通过烧结设备进入高温段，独创革新串联式两种复合加热方式可节省15~30%能耗或燃料费，并且从根本上地解决了工矿、建筑、污泥废渣在燃烧过程中，不能彻底地去除重金属、二恶英等有机污染物的技术问题，并且通过本方法制备的泡沫陶瓷为新型建筑材料，依据泡摸沫开闭空隙设置使其具有疏水、防火、隔音、隔热、抗压强度高，耐酸碱、不老化和不易变形等优良性能。
Description
技术领域
本发明属于环保泡沫陶瓷技术领域，具体涉及一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法。
背景技术
当前我国正进行高速城镇化进程中，每年国内城镇建设产生固体废弃物24亿吨以上，每天产生污水污泥20~30万吨，城镇绿植废弃生物质在百万吨数量级以上，因此如何资源化利用城镇废弃物是我国今后可持续发展的方向。不足1%的土地面积却要承载54%以上的人口负荷，并产出84%左右GDP，这种粗放的城镇化会影响城市健康发展，带来城镇资源的浪费和资源枯竭。现有焚烧设备每日处置27万吨，年处置费高达24亿元，采用焚烧发电而且只是解决部分城镇建设固体废弃物，并而没有低成本且高效地解决建筑固体废弃物及污水污泥问题，而污泥焚烧发电需要把污泥脱水压榨到含水率在67.7%时，燃烧才会热平衡，因此造成干燥与燃烧成本居高不下；而且固体危险废弃物会有重金属、二恶英等二次污染隐患，因此也需要做进一步处理来解决这些污染源，所以并没有根本性解决问题，只有高温熔融及烧解技术才能永久固化重金属、热解二恶英等有机污染物。
把建筑固体废弃物、污水治理污泥及绿化生物质废弃物统合资源化利用起来，通过加工生产新型环保、绿色泡沫陶瓷新型建筑材料是解决上述问题的重要途径，最终消化分解城市固体废弃物、污水污泥、绿植生物质废弃物使之变废为宝。建筑固体废弃物、污水治理污泥及绿化生物质废弃物生产的轻质泡沫陶瓷为新型建筑材料，因其具备疏水、防火、隔音、隔热、抗压强度高，耐酸碱、不老化、不易变形等优质性能，因此可广泛应用在城镇建设轻质墙体或隔断铺装、地铁隔音、降噪、防水防火铺装中，还可应用于地下工程或消防的隔音、防水、防火铺装。轻质泡沫陶瓷具有降噪、隔音、隔热等功能，能够削减并缓解城市热岛效应，节约建筑能耗，降低夏、秋高温制冷和冬季暖气能耗，同时解决了高层建筑材料防火防水不够、易老化等问题。
发明内容
（1）技术方案
本发明为了克服现有技术的不足之处，提供一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：
a.制备蛋白发泡剂：将含水率为80~95%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入2~10%占比的高铁酸盐，在70~80℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁30~60min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；
b.制备泡沫浆料：将城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物和废弃生物质投入卧式球磨中破碎研磨至粒径为10~150nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合得到二级干粉，混合温度为60~80℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌30~120min制得泡沫浆料；
c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以5~8℃/min升温速率升至150~240℃成型固化；
d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以10~15℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温30~60min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1180~1350℃，保温6~8h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；
e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。
所述工矿、建筑、污泥废渣主要是指工矿、建筑工程破碎的水泥砌块、砂石、瓷砖、玻璃等固体废弃物，污泥是指城镇污水经生化处理过程产生的污泥，还可以包括废弃生物质，废弃生物质是指树枝、树叶、树杆、根茎、杂草。
进一步地，在步骤a中，将含水率为90%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入6%占比的高铁酸盐，在75℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁45min。
进一步地，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠或者高铁酸钾/高铁酸钠，高铁酸盐具备强氧化破壁、灭菌、除臭效能。
进一步地，在步骤b中，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为36~63%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为10~26%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为3~12%，优选地，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为40%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为15%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为8%。
进一步地，在步骤b中，所述城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物投入卧式球磨中破碎研磨8~16h，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合1~6h得到二级干粉。
进一步地，在步骤c中，将所述泡沫浆料以6℃/min升温速率升至200℃成型固化。
进一步地，在步骤d中，把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中以12℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温45min，采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1250℃，保温7h完成高温烧结工序。
（2）有益效果
本发明的有益效果：
1、本发明成型固化后的泡沫料浆输送至以液化石油气为燃料的隧道窑炉中，然后采用微波烧结设备对进入高温段，独创革新串联式两种复合加热方式可节省15~30%能耗；
2、本发明高效地回收了城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物和废弃生物质，资源化综合循环地利用城市“三废”资源，降低了城市能耗，提升了城镇公共生态可持续发展的效能；
3、本发明根本性地解决了城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物和废弃生物质在燃烧过程中不能彻底地去除重金属、二恶英等有机污染物的技术问题，并且通过本方法制备的泡沫陶瓷为新型建筑材料，具备疏水、防火、隔音、隔热、抗压强度高，耐酸碱、不老化、不易变形等优质性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
本实施例提供一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：
a.制备蛋白发泡剂：将含水率为80%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入2%占比的高铁酸钾，在70℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁30min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；
b.制备泡沫浆料：将工矿、建筑、污泥废渣投入卧式球磨中破碎研磨8h至粒径为60nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合2h得到二级干粉，混合温度为60℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌30min制得泡沫浆料，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为36%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为10%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为4%；
c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以5℃/min升温速率升至150℃成型固化；
d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以10℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温30min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1180℃，保温6h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；
e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。
实施例二
本实施例提供一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：
a.制备蛋白发泡剂：将含水率为90%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入6%占比的高铁酸钾，在75℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁45min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；
b.制备泡沫浆料：将工矿、建筑、污泥废渣投入卧式球磨中破碎研磨10h至粒径为10~150nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合4h得到二级干粉，混合温度为75℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌80min制得泡沫浆料，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为40%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为15%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为8%；
c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以6℃/min升温速率升至200℃成型固化；
d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以12℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温45min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1250℃，保温7h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；
e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。
实施例三
本实施例提供一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：
a.制备蛋白发泡剂：将含水率为95%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入10%占比的高铁酸钾，在80℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁60min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；
b.制备泡沫浆料：将工矿、建筑、污泥废渣投入卧式球磨中破碎研磨16h至粒径为10~150nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合6h得到二级干粉，混合温度为80℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌120min制得泡沫浆料，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为63%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为26%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为12%；
c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以8℃/min升温速率升至240℃成型固化；
d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以15℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温60min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1350℃，保温8h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；
e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。
实施例一、实施例二和实施例三所采用的所述工矿、建筑、污泥废渣主要是指工矿、建筑工程破碎的水泥砌块、砂石、瓷砖、玻璃等固体废弃物，污泥是指城镇污水经生化处理过程产生的污泥，通过实施例一、实施例二和实施例三制得所述以污泥中的蛋白质作为发泡剂制备泡沫陶瓷，该泡沫陶瓷具有疏水、防火、隔音、隔热、抗压强度高，耐酸碱、不老化、不易变形等优质性能，解决了城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物和废弃生物质在燃烧过程中不能彻底地去除重金属、二恶英等有机污染物的技术问题，同时降低了城市能耗，提升了城镇公共生态可持续发展的效能。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，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、改进及替代，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 (8)
1.一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.制备蛋白发泡剂：将含水率为80~95%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入2~10%占比的高铁酸盐，在70~80℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁30~60min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；
b.制备泡沫浆料：将工矿、建筑、污泥废渣投入卧式球磨中破碎研磨至粒径为10~150nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合得到二级干粉，混合温度为60~80℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌30~120min制得泡沫浆料；
c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以5~8℃/min升温速率升至150~240℃成型固化；
d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以10~15℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温30~60min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1180~1350℃，保温6~8h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；
e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。
2.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤a中，将含水率为90%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入6%占比的高铁酸盐，在75℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁45min。
3.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤a中，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤b中，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为36~63%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为10~26%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为3~12%。
5.根据权利要求3所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤b中，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为40%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为15%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为8%。
6.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤b中，所述工矿、建筑、污泥废渣投入卧式球磨中破碎研磨8~16h，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合1~6h得到二级干粉。
7.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤c中，将所述泡沫浆料以6℃/min升温速率升至200℃成型固化。
8.根据权利要求1所述的一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，其特征在于，在步骤d中，把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中以12℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温45min，采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1250℃，保温7h完成高温烧结工序。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108558254A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-21 | 南京新循环保科技有限公司 | 用固体废物制备的多孔材料 |
| CN108658620A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-16 | 南京新循环保科技有限公司 | 用固体废物制备多孔材料的方法 |
| CN110872197A (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 丰域科技（北京）有限公司 | 发泡陶瓷类建筑材料的制造方法 |
| CN111470879A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-31 | 北京科技大学 | 一种常温发泡高温烧制的发泡陶瓷的制备方法 |
| CN115677377A (zh) * | 2021-12-22 | 2023-02-03 | 湖南有色冶金劳动保护研究院有限责任公司 | 一种尾矿基多孔陶瓷材料的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347220B2 (zh) * | 1974-06-01 | 1978-12-19 | ||
| CN1793038A (zh) * | 2005-11-18 | 2006-06-28 | 清华大学 | 利用微波技术烧结Sialon结合碳化硅耐火材料的方法 |
| CN102633414A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-08-15 | 天津市裕川环境科技有限公司 | 一种利用微波处理污泥提取有机物的方法 |
| CN102838378A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-26 | 陕西宝深机械(集团)有限公司 | 一种建筑固体废弃物彻底无害化、资源化处理工艺 |
| CN106116482A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 福建工程学院 | 利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物烧结自保温砖的方法 |
| CN106927861A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-07 | 福州外语外贸学院 | 一种保温效果好的建筑保温砖及其制备方法 |
-
2017
- 2017-09-25 CN CN201710874646.6A patent/CN107892583A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347220B2 (zh) * | 1974-06-01 | 1978-12-19 | ||
| CN1793038A (zh) * | 2005-11-18 | 2006-06-28 | 清华大学 | 利用微波技术烧结Sialon结合碳化硅耐火材料的方法 |
| CN102633414A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-08-15 | 天津市裕川环境科技有限公司 | 一种利用微波处理污泥提取有机物的方法 |
| CN102838378A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-26 | 陕西宝深机械(集团)有限公司 | 一种建筑固体废弃物彻底无害化、资源化处理工艺 |
| CN106116482A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 福建工程学院 | 利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物烧结自保温砖的方法 |
| CN106927861A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-07 | 福州外语外贸学院 | 一种保温效果好的建筑保温砖及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 何晓文: "《水体污染处理新技术及应用》", 31 March 2013 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108558254A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-21 | 南京新循环保科技有限公司 | 用固体废物制备的多孔材料 |
| CN108658620A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-16 | 南京新循环保科技有限公司 | 用固体废物制备多孔材料的方法 |
| CN110872197A (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 丰域科技（北京）有限公司 | 发泡陶瓷类建筑材料的制造方法 |
| CN111470879A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-31 | 北京科技大学 | 一种常温发泡高温烧制的发泡陶瓷的制备方法 |
| CN115677377A (zh) * | 2021-12-22 | 2023-02-03 | 湖南有色冶金劳动保护研究院有限责任公司 | 一种尾矿基多孔陶瓷材料的制备方法 |
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