CN110818382A - 环保砖及其制备方法 - Google Patents

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    • C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes

Abstract

环保砖,包括以下重量份数的各组分：危废原料30‑40份；填料10‑20份；固化剂15‑20份；络合剂10‑15份；分散剂1‑3份；消泡剂1‑2份。采用危废原料和填料作为主要成分，通过络合物能与危废原料内的重金属络合，其能在常温下与危废中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，从而变废为保，具有很高的性价比，制备的环保砖，可以用作行道砖、路沿石、公园停车场用砖等，通过浸出元素分析，没有重金属离子析出，而且强度达到了20‑35MPa，满足了使用要求，其用途极其广泛；增加了经济的效益，减少化学品的消耗，鼓励可用的废物循环利用，增加绿水青山环保的功能。

Description

环保砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及砖类建材及其制备技术领域，尤其涉及环保砖及其制备方法。
背景技术
目前，印染行业产生的染整污泥、电镀厂产生的电镀污泥、电厂飞灰、油漆厂的油漆渣等，都是经过处理后掩埋，尤其是印染厂、电镀厂和油漆厂，其生产产生的污泥含有不同成分的重金属离子，属于危废，必须经过环保部门规定的有资质的企业处理后，才能进行掩埋，给企业带来了不小的经济负担，也因此，很多企业的污泥排放都难以达到环保的要求。
而如何给这些企业节约成本，并将这些污泥重复变废为宝，是亟需解决的难题。专利号为201510997370.1，名称为环保型混凝土人行道砖的中国发明专利，它由水、水泥、废弃混凝土集料或尾矿、和混凝土碱性中和剂组成，具体的配合比为：水:水泥:废弃混凝土集料或尾矿为0.4～0.46:1:4；混凝土碱性中和剂为水泥用量的22％～25％；所述的混凝土碱性中和剂由硅藻土、沸石和紫锥菊提取物组成，各组分的重量百分比为硅藻土55％～65％，沸石20％～40％，紫锥菊提取物5％～15％；所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为52.5R，然而，上述配方中采用的是常规的废弃混凝土集料或尾矿，无法实现对电镀污泥、电厂飞灰、油漆厂的油漆渣的处理回收再利用。
而在监管趋严、环保督查常态化等政策执行的背景下，考虑到供给侧改革带来的支付能力增强，可以预计危废处理的需求将进一步被释放。到2020年，我国危废市场有望形成2000亿元以上的规模。不仅于此，随着环保经济进一步发展，危险废物鉴别的进一步系统化，这个数字还将进一步提高。
与行业市场规模不相匹配的是，我国危废处理能力缺口巨大。2018年统计年鉴数据显示，2017年全国危险废物产生量为6936.9万吨，较2016年增长29.73％。国内权威机构预测，到2020年，中国危废产生量可能达到7600万吨，较2016年增长超过39.65％。而在2012—2017年内，危废产量年复合增长率就已超过15％。数据还显示，申报危废中，超过60％的危废没有得到妥善处置。即使剔除产废企业自行处理的部分，仍存在千万吨级处置缺口。
因此，通过研发，提供一种环保砖及其制备方法，来协助处理大量的危废，是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种环保砖，利用废弃资源为主要原料，变废为宝，实现环保砖的工业化生产。
本发明的另一目的是提供上述环保砖的制备方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
优选地，所述干燥危废原料选自电镀污泥、电厂飞灰、油漆渣和染整污泥中的任意一种或者几种的混合物。
优选地，所述填料选自砂石、泥土、石粉、细砂和建筑垃圾中的任意一种或者几种的混合物。
优选地，所述固化剂选自氯化镁、氧化镁和氯化钠中任意一种或者几种的组合物。
优选地，所述分散剂为二氧化硅。
优选地，所述消泡剂为水溶性消泡剂。
优选地，所述危废原料的干度为70-80％。
优选地，所述填料的尺寸为50-90目。
优选地，所述络合剂为重金属络合剂。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至7-8；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度70-80％；
步骤3、将填料磨细至50-90目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为100-200t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达20-35MPa；
步骤7、最后干燥入库。
与现有技术相比，本发明的环保砖具有以下有益效果:
1、本配方的环保砖采用危废原料和填料作为主要成分，而其中的危废原料如电镀污泥、电厂飞灰、油漆渣和染整污泥来源广泛，是行业内极难处理的危废，而且常规处理的成本高，通过本发明的配方处理后，通过络合物能与危废原料内的重金属络合，络合物中的SO4 2-,NO3 -,HPO3 -,CH3COO-,CO3 2-,卤素离子,H2P2O5..等，其能在常温下与危废中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，从而变废为保，成本低廉，具有很高的性价比，制备的环保砖，可以用作行道砖、路沿石、公园停车场用砖等，通过浸出元素分析，没有重金属离子析出，而且强度达到了20-35MPa，满足了使用要求，其用途极其广泛；增加了经济的效益，减少化学品的消耗，鼓励可用的废物循环利用，增加绿水青山环保的功能，且制备方法简单，成本低，适合大规模推广应用；更重要的是本发明的环保砖无需经过高温烧烤，可以减少二氧化碳的排放，更加节能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的环保砖的样品图；
图2为本发明的环保砖抗压强度测试结果；
图3为本发明的环保砖放射性测试结果；
图4为本发明的环保砖元素分析测试结果；
图5为本发明的环保砖浸出元素分析测试结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。
实施例1
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
其中，重金属络合剂选购自苏州昊诺工贸有限公司，该重金属络合剂产品中的SO4 2-,NO3-,HPO3 -,CH3COO-,CO3 2-,卤素离子,H2P2O5..等，其能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，重金属络合剂产品具有下列特性：1)螯合能力强，沉淀物稳定；2)操作安全，无毒、无危险性；3)污泥量少且稳定，后处理简单。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至8；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度70％；
步骤3、将填料磨细至50目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为200t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达35MPa；
步骤7、最后干燥入库。
实施例2
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002273231920000061
其中，重金属络合剂选购自苏州昊诺工贸有限公司，该重金属络合剂产品能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，重金属络合剂产品具有下列特性：1)螯合能力强，沉淀物稳定；2)操作安全，无毒、无危险性；3)污泥量少且稳定，后处理简单。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至7；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度80％；
步骤3、将填料磨细至90目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为100t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达20MPa；
步骤7、最后干燥入库。
实施例3
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002273231920000071
其中，重金属络合剂选购自苏州昊诺工贸有限公司，该重金属络合剂产品能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，重金属络合剂产品具有下列特性：1)螯合能力强，沉淀物稳定；2)操作安全，无毒、无危险性；3)污泥量少且稳定，后处理简单。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至7.5；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度75％；
步骤3、将填料磨细至85目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为150t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达30MPa；
步骤7、最后干燥入库。
实施例4
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002273231920000081
其中，重金属络合剂选购自苏州昊诺工贸有限公司，该重金属络合剂产品能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，重金属络合剂产品具有下列特性：1)螯合能力强，沉淀物稳定；2)操作安全，无毒、无危险性；3)污泥量少且稳定，后处理简单。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至7.8；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度78％；
步骤3、将填料磨细至88目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为180t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达32MPa；
步骤7、最后干燥入库。
实施例5
环保砖,包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002273231920000091
其中，重金属络合剂选购自苏州昊诺工贸有限公司，该重金属络合剂产品能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除重金属的目的，重金属络合剂产品具有下列特性：1)螯合能力强，沉淀物稳定；2)操作安全，无毒、无危险性；3)污泥量少且稳定，后处理简单。
上述的环保砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、分别收集干燥危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至8；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度75％；
步骤3、将填料磨细至85目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为200t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达32MPa；
步骤7、最后干燥入库。
将实施例1-5的制备的环保砖经过一些列测试，测试数据如表1所示，详情参照附图1-5：
Figure BDA0002273231920000092
Figure BDA0002273231920000101
表1
通过表1可以看出，本发明的环保砖经过络合物处理后，不仅仅达到了所需的强度，而且通过测试，浸出无任何重金属析出，达到了安全和环保的要求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.环保砖,其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
Figure FDA0002273231910000011
2.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于，所述干燥危废原料选自电镀污泥、电厂飞灰、油漆渣和染整污泥中的任意一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述填料选自砂石、泥土、石粉、细砂和建筑垃圾中的任意一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述固化剂选自氯化镁、氧化镁和氯化钠中任意一种或者几种的组合物。
5.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述分散剂为二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述消泡剂为水溶性消泡剂。
7.根据权利要1所述的环保砖，其特征在于：其特征在于：所述危废原料的干度为70-80％。
8.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述填料的尺寸为50-90目。
9.根据权利要求1所述的环保砖，其特征在于：所述络合剂为重金属络合剂。
10.根据权利要的求1所述的环保砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、分别收集危废原料和填料，并将收集的危废原料调节pH至7-8；
步骤2、然后将危废原料进行干燥至干度70-80％；
步骤3、将填料磨细至50-90目，且细度一致；
步骤4、将磨好的填料和危废原料搅拌均匀；
步骤5、将络合剂、固化剂、分散剂和消泡剂加入搅拌均匀；
步骤6、然后将步骤5搅拌均匀的原料送入模具内，压力为100-200t/m2的条件下，逐步分段从12cm压制成10cm厚度，获得的环保砖强度可达20-35MPa；
步骤7、最后干燥入库。
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