CN108975793A - 一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用，所述砌块包括如下重量百分数的原料：脱硫渣占30‑50％wt；钢渣占25‑50％wt；水泥占8‑15％wt；黑电气石占10‑15％wt。本发明实现了废弃物的资源化，制备得到的砌块可将难降解有机物转化为可降解的有机物。

Description

一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建材技术领域，尤其涉及一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用。
背景技术
在化工较为聚集的区域，空气中存在一定数量的难降解有机物。这些难降解有机物会随着雨水沉降到地面，然后下渗到地下水中，必然会造成地下水污染。因此，将这些少量的难降解有机物截留并降解具有十分重要的意义。
钢铁冶金行业产生大量的工业废渣，例如转炉钢渣和脱硫渣等，将这些废弃物制成日常运转中所需的产品，对于固体废弃物资源化利用具有十分重要的意义。
发明内容
针对背景技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用，本发明实现了废弃物的资源化，且可将难降解有机物转化为可降解的有机物。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可分解难降解有机物的砌块，包括如下重量百分数的原料：
脱硫渣占30-50％wt；
钢渣占25-50％wt；
水泥占8-15％wt；
黑电气石占10-15％wt。
作为进一步的优选，所述黑电气石的粒径为≤3mm。
作为进一步的优选，所述脱硫渣是由铁水预处理产生，经过喷水冷却、破碎、筛分、磁选工序加工处理后的尾渣。
作为进一步的优选，所述脱硫渣包括脱硫渣a和脱硫渣b，所述脱硫渣a粒径为5-10mm，所述脱硫渣b粒径为3-5mm。
作为进一步的优选，所述脱硫渣a和脱硫渣b的重量比为0.6-1.6：1。
作为进一步的优选，所述钢渣为经过冷却、破碎、筛分、磁选工序后的转炉尾渣，粒径为≤10mm。
本发明的另一目的在于提供上述砌块的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分数计，将占30-50％wt的脱硫渣、占25-50％wt的钢渣、占8-15％wt的水泥以及占10-15％wt的黑电气石混合得到干物料，再加水继续混合；加水量为干物料重量的10-15％，采用砌块成型机成型后蒸汽养护6-8h。
作为进一步的优选，所述加水继续混合1-5分钟。
本发明的另一目的还在于提供上述砌块的应用，用于难降解有机物污染水经过，使得水中COD降低。
本发明的有益效果是：本发明可分解难降解有机物的砌块，包括脱硫渣、钢渣、水泥及黑电气石制成；钢渣具有吸附性，可吸附截留污染物质。脱硫渣中含有一定量的铁素资源和铁石墨，是很好的铁碳微电解原料。黑电气石具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，具有形成电场的特性，正极吸收空气中的负离子，储存在晶体的内部，多余负离子可从负极放出，形成永久放电的特性。因而使得本发明砌块由多种元素组成，包括C和Fe，在水溶液体系中可以发生微电解反应，能够降解水中的难降解有机物，转变为分子量较小、结构简单的有机物，提高可生化性，甚至实现矿化，降低COD。
具体实施方式
本发明通过提供一种可分解难降解有机物的砌块及其制备方法和应用，实现了废弃物的资源化，又可将难降解有机物转化为可降解的有机物，减少了对地下水的污染，降低了水体中难降解有机物对微生物的毒害作用。
为了解决上述问题，本发明实施例的主要思路是：
本发明实施例可分解难降解有机物的砌块，包括如下重量百分数的原料：
脱硫渣占30-50％wt；
钢渣占25-50％wt；
水泥占8-15％wt；
黑电气石占10-15％wt。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。应当理解的是，这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
钢铁冶金行业产生大量的工业废渣，其中转炉钢渣产生量为120-150kg/t钢水，铁水预处理脱硫渣产生量为20-35kg/吨铁水。而研究发现转炉钢渣具有吸附性，可吸附截留污染物质。铁水预脱硫渣中含有一定量的铁素资源和铁石墨，是很好的铁碳微电解原料。黑电气石具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，具有形成电场的特性，正极吸收空气中的负离子，储存在晶体的内部，多余负离子可从负极放出，形成永久放电的特性。
采用上述配比的原料获得的砌块可以达到5kN/m2的载荷要求，这一要求为现行标准JC/T945中普通人行道(无停车)的载荷标准。
具体地，上述黑电气石的粒径为≤3mm，以确保黑电气石与通过液体具有更高的接触面积。
上述脱硫渣是由铁水预处理产生，经过喷水冷却、破碎、筛分、磁选工序加工处理后的尾渣。进一步的，上述脱硫渣包括脱硫渣a和脱硫渣b，所述脱硫渣a粒径为5-10mm，所述脱硫渣b粒径为3-5mm。优选地，脱硫渣a和脱硫渣b的重量比为0.6-1.6：1。采用上述配比是为了使砌块的透水系数大于1.0×10-2cm/s，符合现行标准JC/T945的规定。
上述钢渣为经过冷却、破碎、筛分、磁选工序后的转炉尾渣，粒径为≤10mm。钢渣主要用于替代传统砌块所用的砂石料，此粒径与用于砌块的砂石料粒径类似，同时为了降低钢渣原料中f-CaO、MgO所造成的安定性不良的问题，通常钢渣粒径越大，在使用过程中膨胀开裂会更严重。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了上述砌块的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分数计，将占30-50％wt的脱硫渣、占25-50％wt的钢渣、占8-15％wt的水泥以及占10-15％wt的黑电气石混合得到干物料，再加水继续混合；加水量为干物料重量的10-15％，采用砌块成型机成型后蒸汽养护6-8h。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了上述砌块的应用，用于污染水经过，使得水中COD降低。
以下通过实施例对本申请作更详细的描述。这些实施例仅是对本申请最佳实施方式的描述，并不对本申请的范围有任何的限制。
实施例1
按照重量配比，选用粒径为5-10mm、占27％wt的脱硫渣a和粒径为3-5mm、占18％wt的脱硫渣b，粒径为0-5mm、占30％wt的钢渣，占12％wt的PO42.5水泥，粒径为1-3mm、占13％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌5分钟，加水量为干物料重量的15％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*100mm*50mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用丙烯腈废水配置成COD为150mg/L，B/C比为0.15的原水进行试验，经过该砌块后，COD降至80mg/L，B/C比为0.31，可生化性明显提高。
实施例2
按照重量配比，选用粒径为5-8mm、占18％wt的脱硫渣a和粒径为3-5mm、占28％wt的脱硫渣b，粒径为0-5mm、占27％wt的钢渣，占12％wt的PO42.5水泥，粒径为1-3mm、占15％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌3分钟，加水量为干物料重量的12％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*200mm*100mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用印染废水配置成COD为110mg/L，B/C比为0.18的原水进行试验，经过该砌块后，COD为60mg/L，B/C比为0.32，可生化性明显提高。
实施例3
按照重量配比，选用粒径为5-10mm、占20％wt的脱硫渣a和粒径为3-5mm、占12％wt的脱硫渣b，粒径为0-3mm、占50％wt的钢渣，占8％wt的PO42.5水泥，粒径为1-2mm、占10％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌5分钟，加水量为干物料重量的10％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*100mm*50mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用丙烯腈废水配置成COD为150mg/L，B/C比为0.15的原水进行试验，经过该砌块后，COD降至78mg/L，B/C比为0.31，可生化性明显提高。
实施例4
按照重量配比，选用粒径为5-6mm、占18％wt的脱硫渣a和粒径为3-4mm、占30％wt的脱硫渣b，粒径为5-10mm、占29％wt的钢渣，占8％wt的PO42.5水泥，粒径为1-2mm、占15％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌3分钟，加水量为干物料重量的12％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*200mm*100mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用印染废水配置成COD为110mg/L，B/C比为0.18的原水进行试验，经过该砌块后，COD为65mg/L，B/C比为0.31，可生化性明显提高。
实施例5
按照重量配比，选用粒径为6-10mm、占25％wt的脱硫渣a和粒径为4-5mm、占25％wt的脱硫渣b，粒径为5-10mm、占20％wt的钢渣，占15％wt的PO42.5水泥，粒径为1-2mm、占15％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌3分钟，加水量为干物料重量的12％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*200mm*100mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用印染废水配置成COD为110mg/L，B/C比为0.18的原水进行试验，经过该砌块后，COD为60mg/L，B/C比为0.32，可生化性明显提高。
实施例6
按照重量配比，选用粒径为5-10mm、占18％wt的脱硫渣a和粒径为3-5mm、占12％wt的脱硫渣b，粒径为0-5mm、占45％wt的钢渣，占10％wt的PO42.5水泥，粒径为1-3mm、占15％wt的黑电气石。将上述物料混合5分钟后，加水后再搅拌5分钟，加水量为干物料重量的15％。采用砌块成型机成型后，制成200mm*100mm*50mm的砌块，再蒸汽养护6-8h即可。采用丙烯腈废水配置成COD为150mg/L，B/C比为0.15的原水进行试验，经过该砌块后，COD降至80mg/L，B/C比为0.31，可生化性明显提高。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明实施例可分解难降解有机物的砌块，包括脱硫渣、钢渣、水泥及黑电气石制成；钢渣具有吸附性，可吸附截留污染物质。脱硫渣中含有一定量的铁素资源和铁石墨，是很好的铁碳微电解原料。黑电气石具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，具有形成电场的特性，正极吸收空气中的负离子，储存在晶体的内部，多余负离子可从负极放出，形成永久放电的特性。因而使得本发明砌块由多种元素组成，包括C和Fe，在水溶液体系中可以发生微电解反应，能够降解水中的难降解有机物，转变为分子量较小、结构简单的有机物，提高可生化性，甚至实现矿化，降低COD。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：包括如下重量百分数的原料：
脱硫渣占30-50％wt；
钢渣占25-50％wt；
水泥占8-15％wt；
黑电气石占10-15％wt。
2.根据权利要求1所述的可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：所述黑电气石的粒径为≤3mm。
3.根据权利要求1所述的可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：所述脱硫渣是由铁水预处理产生，经过喷水冷却、破碎、筛分、磁选工序加工处理后的尾渣。
4.根据权利要求1或3所述的可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：所述脱硫渣包括脱硫渣a和脱硫渣b，所述脱硫渣a粒径为5-10mm，所述脱硫渣b粒径为3-5mm。
5.根据权利要求4所述的可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：所述脱硫渣a和脱硫渣b的重量比为0.6-1.6：1。
6.根据权利要求1所述的可分解难降解有机物的砌块，其特征在于：所述钢渣为经过冷却、破碎、筛分、磁选工序后的转炉尾渣，粒径为≤10mm。
7.如权利要求1-6任一项所述砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
按重量百分数计，将占30-50％wt的脱硫渣、占25-50％wt的钢渣、占8-15％wt的水泥以及占10-15％wt的黑电气石混合得到干物料，再加水继续混合；加水量为干物料重量的10-15％，采用砌块成型机成型后蒸汽养护6-8h。
8.根据权利要求7所述砌块的制备方法，其特征在于：所述加水继续混合1-5分钟。
9.根据权利要求1-6任一项所述砌块的应用，其特征在于：所述砌块用于难降解有机物污染水经过，使得水中COD降低。
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