CN112207117A - 利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法 - Google Patents

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马榆凡
马朝阳
杨洋
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/80—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving an extraction step

Abstract

本发明公开了一种利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，包括如下步骤：1)将秸秆利用破碎机破碎，然后与煤矸石或煤炭一起加入球磨机中，同时在球磨机中加入废油，球磨；2)将混合粉料与重金属污染土壤混合后，加入成球机中制成球形颗粒，在干燥房中干燥至含水量小于10％；3)将混合物料放入干馏釜中干馏，待干馏至无烟后送入回转窑中，干馏中产生的气体引至回转窑燃烧室作为燃料使用；4)在回转窑中，在1250‑1350℃下煅烧，至颗粒表面液化，煅烧过程中产生的挥发性重金属通过引发风机引至玻纤布袋收尘室收集，回转窑内的窑渣取出冷却后得到建筑材料。达到变废为宝、节能降耗的效果。

Description

利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法
技术领域
本发明涉及一种利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，属于固废综合利用领域。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。包括水葫芦、速生桉、皇竹草、甜高粱等，含水率高。废油是指机修、修理厂收集的油料。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。在煤矿附近，煤矸石堆积成山，不仅占用场地，同时也导致附近水土被污染。重金属土壤是指土壤被污染或者低品位的无工业加工价值矿石、废弃矿石等含有铅、锌、铜、镍、锡、砷、镉、氟等超过土地污染标准的土壤。这些物质不及时处理应用，将会导致严重的环境污染。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将秸秆利用破碎机破碎，然后与煤矸石或煤炭一起加入球磨机中，同时在球磨机中加入废油，球磨至80-120目得到混合粉料；
2)将混合粉料与重金属污染土壤混合后，加入成球机中制成球形颗粒，在干燥房中干燥至含水量小于10％；
3)将混合物料放入干馏釜中，在300-400℃厌氧条件下进行干馏，待干馏至无烟后送入回转窑中，干馏中产生的气体引至回转窑燃烧室作为燃料使用；
4)在回转窑中，在1250-1350℃下煅烧，至颗粒表面液化，煅烧过程中产生的挥发性重金属通过引发风机引至玻纤布袋收尘室收集，回转窑内的窑渣取出冷却后得到建筑材料，所述秸秆、废油、煤矸石或煤炭以及重金属污染的土壤按照以下重量份数添加：秸秆50份、废油5-15份、煤矸石或煤炭10-20份、重金属污染土壤30-40份。
本发明将秸秆、废油、煤矸石、重金属污染土壤协同处理，变废为宝，最终形成轻质建筑材料。
上述方案中：所述秸秆为水葫芦、速生桉、皇竹草、甜高粱中的至少一种。
上述方案中：所述球形颗粒的粒径为0.01-1mm。
上述方案中：所述废油为机修厂收集的废油料。主要是机油。
上述方案中：回转窑内的窑渣输送至冷却室冷却，冷却室采用水喷淋冷却，同时采用风冷，风流动的方向与窑渣输送的方向相反。
有益效果：本发明将秸秆、煤矸石、重金属污染土壤等经干馏和回转窑烧制成轻质建筑材料(具有一定的胶凝性)，可应用于室外装饰和代替砂石水泥的砌筑砂浆，达到变废为宝的效果，在秸秆和煤矸石干馏过程中，可以为回转窑燃烧提供燃料，达到节能降耗的效果，最终实现以较小的能耗完成这些废弃物质的资源化利用，本发明设计合理，使用方便，解决了固废处理难的问题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
本发明的工艺系统如如图1所示，利由秸秆破碎机1、球磨机2、成球机3、干燥房4、干馏釜5、回转窑6、金属土壤料仓7、冷却室8、引风机9、冷却风机10、玻纤布袋收尘室11组成。
秸秆破碎机1用于破碎秸秆，破碎后的秸秆与煤矸石或煤炭通过输送机输送到球磨机2，球磨机2上设置有废油添加管道，在球磨时同时添加废油，球磨机2用于将煤矸石或煤炭、废油和秸秆球磨成80-120目混合粉料，球磨机2的出料通过成球输送机输送到成球机3，成球输送机上方设置重金属土壤料仓7，用于在成球输送机上同时添加重金属污染土壤，成球机3用于将混合粉料制成球形颗粒，球磨机2的出料口通过干燥房输送机与干燥房4相连，该干燥房输送机贯穿干燥房4，干燥房输送机的出料端与干馏釜5的进料口相连，干馏釜5的出料口通过回转窑输送机与回转窑6相连，干馏釜5的气体出口管线与回转窑6的燃烧室相连，将干馏釜5的可燃气体用作回转窑6的燃料，回转窑6的出料口出来的物料进入冷却室8冷却，从冷却室8出料口出来的物料作为建筑材料使用，冷却室8上安装有冷却风机10，冷却室8内设置有物料输送机，冷却风的吹向与物料输送机的前进方向相反。冷却室8内的上部还设置有冷却水喷淋管(图中未画出)。也就是说冷却室8采用风冷和水冷同时进行。流程图中未画出本实施例的各个输送机。
回转窑6的烟气出口管线上设置有引风机9，引风机9的出口与玻纤布袋收尘室11相连，玻纤布袋收尘室11用于收集重金属，重金属收集率达到98％。
实施例1
利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，包括如下步骤：
1)将秸秆利用破碎机破碎，然后与煤矸石或煤炭一起加入球磨机中，同时在球磨机中加入废油，球磨至80-120目得到混合粉料。
2)将混合粉料与重金属污染土壤混合后，加入成球机中制成球形颗粒，粒径0.01-1mm。在干燥房中干燥至含水量小于10％。
3)将混合物料放入干馏釜中，在300-400℃厌氧条件下进行干馏，待干馏至无烟后送入回转窑中，干馏中产生的气体引至回转窑燃烧室作为燃料使用。
4)在回转窑中，在1250-1350℃下煅烧，至颗粒表面液化，煅烧过程中产生的挥发性重金属通过引发风机引至玻纤布袋收尘室收集，回转窑内的窑渣取出冷却后得到建筑材料，秸秆、废油、煤矸石或煤炭以及重金属污染的土壤按照以下重量份数添加：秸秆50份、废油5份、煤矸石或煤炭20份、重金属污染土壤30份。
秸秆为水葫芦、速生桉、皇竹草、甜高粱中的至少一种。含水率在40％左右，当然不局限于上述秸秆。废油为机修厂收集的废油料。
实施例2
利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，包括如下步骤：
1)将秸秆利用破碎机破碎，然后与煤矸石或煤炭一起加入球磨机中，同时在球磨机中加入废油，球磨至80-120目得到混合粉料。
2)将混合粉料与重金属污染土壤混合后，加入成球机中制成球形颗粒，粒径0.01-1mm。在干燥房中干燥至含水量小于10％。
3)将混合物料放入干馏釜中，在300-400℃厌氧条件下进行干馏，待干馏至无烟后送入回转窑中，干馏中产生的气体引至回转窑燃烧室作为燃料使用。
4)在回转窑中，在1250-1350℃下煅烧，至颗粒表面液化，煅烧过程中产生的挥发性重金属通过引发风机引至玻纤布袋收尘室收集，回转窑内的窑渣取出冷却后得到建筑材料，秸秆、废油、煤矸石或煤炭以及重金属污染的土壤按照以下重量份数添加：秸秆50份、废油15份、煤矸石或煤炭10份、重金属污染土壤40份。
本发明不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将秸秆利用破碎机破碎，然后与煤矸石或煤炭一起加入球磨机中，同时在球磨机中加入废油，球磨至80-120目得到混合粉料；
2)将混合粉料与重金属污染土壤混合后，加入成球机中制成球形颗粒，在干燥房中干燥至含水量小于10％；
3)将混合物料放入干馏釜中，在300-400℃厌氧条件下进行干馏，待干馏至无烟后送入回转窑中，干馏中产生的气体引至回转窑燃烧室作为燃料使用；
4)在回转窑中，在1250-1350℃下煅烧，至颗粒表面液化，煅烧过程中产生的挥发性重金属通过引发风机引至玻纤布袋收尘室收集，回转窑内的窑渣取出冷却后得到建筑材料，所述秸秆、废油、煤矸石或煤炭以及重金属污染的土壤按照以下重量份数添加：秸秆50份、废油5-15份、煤矸石或煤炭10-20份、重金属污染土壤30-40份。
2.根据权利要求1所述利用重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于：所述秸秆为水葫芦、速生桉、皇竹草、甜高粱中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于：所述球形颗粒的粒径为0.01-1mm。
4.根据权利要求3所述重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于：所述废油为机修厂收集的废油料。
5.根据权利要求4所述重金属污染土壤制备建筑材料的方法，其特征在于：回转窑内的窑渣输送至冷却室冷却，冷却室采用水喷淋冷却，同时采用风冷，风流动的方向与窑渣输送的方向相反。
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