CN112573901A - 一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法及均质多孔陶粒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,包括:1)按重量份计,称取原料:20份~70份的污泥,0~20份的粉煤灰,20份~75份的建筑弃土,量份为污泥、粉煤灰和建筑弃土总重量份的0.2%~4%的碳化硅;将污泥、可选的粉煤灰、建筑弃土、碳化硅与水混合,得到混合浆料;2)对所述的混合浆料进行湿法球磨,分离,得到球磨后的物料;3)对所述的球磨后的物料进行造粒成球,得到陶粒生球;4)对所述的陶粒生球进行干燥,烧结,得到均质多孔陶粒。本发明的方法可实现污泥耦合粉煤灰、建筑弃土等废弃资源的有效利用,减少固废排放,产品附加值高,实现了废弃物的高值化利用。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属材料技术及固体废弃物资源化领域,尤其涉及一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法及均质多孔陶粒。
背景技术
陶粒是一种可以通过烧结而形成的一种陶制的颗粒,外观大多数呈现球状和椭球状,表面是一层坚硬的陶质或釉质,具有隔水保气作用,并且还有一定的强度,在水处理、建材等领域得到广泛应用。
污泥是废水处理过程产生的底部沉淀物,通常具有含水量高,通常大于50%,组成一般比较复杂,含有多种无机物和部分有机质物质,其中部分污泥含有重金属物质,对污泥的利用提出了新的要求。目前污泥的处理一般为先进行脱水干燥在选择处置方式比如回收利用、隔离填埋、无害化焚烧等方式完成。工业污泥的处理是一大难题;污泥脱水有板框、袋式、离心、烘干、自然干化等几种方式,根据废水性质选择合适的脱水方式是关键环节;另外根据脱水后的污泥成分来选择是回收利用,填埋或者焚烧方式。污泥脱水往往成本较高,是污泥资源化利用的难点。污泥部分还有重金属元素,同样限制了其资源化利用的方式。
现有陶粒通常是采用页岩、黏土等天然原料来烧制,随着天然矿物资源的消耗及成本提高,利用固废制备陶粒也逐渐成为研究热点,目前利用污泥制备陶粒也有研究人员就行了探索和工业化研究,但是目前采用的主要路线仍是污泥首先进行干燥筛分,得到合格的污泥干粉,之后跟其他原料进行配料从而进一步完成陶粒产品制备。例如,中国发明专利(申请号:202010098061.1)公开了一种基于河道底泥制备的陶粒滤料及其方法,将底泥烘干研磨后过筛,最终筛分出供制备陶粒的底泥粉末,将底泥粉末、无机添加剂和粘接剂在球磨机均匀混合得到混合料,然后搅拌加水制成颗粒,之后干燥、预热焙烧、烧结得到陶粒滤料。中国发明专利(申请号:202010680488.2)公开了一种利用含油污泥制备陶粒的方法,包括(1)挑选原材料并对原材料进行预处理;(2)将原材料进行一次搅拌得到混合料;(3)对混合料进行陈化处理得到陈化混合料;(4)将陈化混合料加入造粒机造粒得到生陶粒;(5)对生陶粒进行干燥;(6)对干燥后的生陶粒进行煅烧;(7)对煅烧后的陶粒进行降温,得到成品陶粒。
现有陶粒在制备过程中通常需要使用大量粘土等原材料作为骨料,资源消耗量较大;且常规的干燥后的粉体混合以及湿法直接混合方式难以实现物料的均质化,在烧结过程中通常制备得到的是非均质化的陶粒,内部的孔的烧制情况可能随着造孔添加剂的位置多少而产生不同,难以制备得到均质多孔陶粒。
随着污泥产生量的逐渐增加,且我国以煤电为主的能源形式造成了煤基固废粉煤灰产量也随之持续增加,实现污泥耦合粉煤灰、建筑弃土等废弃物制备陶粒产品,将实现固废的资源化利用,同时目前的混合配料、成型烧成技术存在混料不均一,成型后内部差异也比较大,同时烧成的陶粒产品内部均一性较差,其筒压强度、吸水率等指标相对较差,难以用于高附加值利用环节。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法及均质多孔陶粒。
为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按重量份计,称取原料:
将污泥、可选的粉煤灰、建筑弃土、碳化硅与水混合,得到混合浆料;
(2)对所述的混合浆料进行湿法球磨,分离,得到球磨后的物料;
(3)对所述的球磨后的物料进行造粒成球,得到陶粒生球;
(4)对所述的陶粒生球进行干燥,烧结,得到均质多孔陶粒。
本发明的方法中,步骤(1)污泥的重量份为20份~70份,例如20份、30份、35份、40份、45份、50份、60份或70份等。粉煤灰的重量份为0~20份,例如0、份、0.5份、1份、3份、5份、8份、10份、15份或20份等,其中0代表未添加粉煤灰。建筑弃土的重量份为20份~75份,例如20份、30份、35份、40份、45份、50份、60份、70份或75份等。碳化硅的重量份为污泥、粉煤灰和建筑弃土总重量份的0.2%~4%,例如0.2%、0.3%、0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或4%等。此处碳化硅的含量指的是碳化硅纯物质的含量。
本发明的方法中,所述“可选的粉煤灰”指:原料中可以添加粉煤灰,也可以不添加粉煤灰。
本发明的方法通过各组分的选择和工艺步骤的配合,可以实现混料均匀及成型稳定均质的效果,可实现污泥耦合粉煤灰、建筑弃土等废弃资源的有效利用,减少固废排放,同时针对目前的混料不均一的情况,开发了湿法混料球磨均质的技术,并进一步采用造粒成球(例如挤出成型)的方式,实现陶粒生坯的内部材质均一性,进一步经烧制后可以制备得到均质多孔陶粒。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为对本发明提供的技术方案的限制,通过以下优选的技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
优选地,步骤(1)所述污泥含水,污泥的含水率为70wt%~85wt%,使用前未经干燥处理。
本领域技术人员公知,污泥一般含水,对其后续再利用时干燥一方面会增加成本,这是污泥资源化利用的难点。
本发明采用的污泥可为市政污泥或者工业污泥,污泥无需经过干燥或深度脱水工序,可直接用于配料工段。由于湿法混料及湿法球磨均有均一性好、混料均一、球磨效率高、能耗低、设备损耗低等优点,本发明所述的湿法混料及湿法球磨过程很好的解决了常规混料的粒度不均一问题以及污泥干燥增加成本的问题。
本发明对碳化硅的来源不作具体限定,例如,可以是陶瓷研磨过程产生的碳化硅废料,也可以是市售的纯的碳化硅。
优选地,步骤(1)所述水的加入量为污泥、粉煤灰、建筑弃土和碳化硅总质量的2~5倍,例如2倍、3倍、4倍、5倍。
优选地,步骤(2)所述湿法球磨的时间为4h~24h,例如4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h等。
优选地,步骤(2)所述分离为:过筛,然后过滤取滤饼,得到球磨后的物料。
优选地,步骤(2)湿法球磨后的混合浆料的粒径满足大于等于150目,例如170目、200目、230目、270目、300目或325目等。
优选地,所述过滤产生的滤液用于步骤(1)制备混合浆料。
优选地,步骤(3)所述造粒成球的方式为挤出造粒。通过采用挤出造粒的方式造粒成球,在压力的作用下挤出造球,解决了普通的成球过程导致的生球内部不均一的问题,实现造粒均一,内部物料分散均匀,有利于烧结制备筒压强度高、吸水率低的多孔陶粒产品。
优选地,步骤(4)所述干燥的温度为80℃~110℃,例如80℃、90℃、100℃或110℃等。
优选地,步骤(4)所述干燥的时间为5h~24h,例如5h、6h、7h、8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h等。
优选地,步骤(4)所述烧结的烧结制度为:温度为400℃~600℃(例如400℃、425℃、450℃、500℃、550℃、575℃或600℃等)预热20min~120min(例如20min、40min、45min、60min、70min、80min、100min、110min或120min等),再升温至900℃~1250℃(例如900℃、920℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃或1250℃等)烧结1min~10min;
优选地,步骤(4)所述烧结的烧结制度为:温度为400℃~600℃预热60min~120min,再升温至900℃~1250℃烧结1min~5min。
作为本发明所述方法的进一步优选技术方案,所述方法包括以下步骤:
1)混料:
按重量份计,原料包括以下组分:40-70份的污泥,10-35份的粉煤灰,100-135份的建筑弃土,重量份为污泥、粉煤灰和建筑弃土总重量份1-6%的碳化硅;
将污泥、粉煤灰、建筑弃土、碳化硅添加料与水混合后加入球磨机中进行湿法球磨,得到球磨混合浆料;
2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料采用过滤得到滤饼和滤液;
3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过造粒成球后得到陶粒生球;
4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球干燥后得到干燥生球;
5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过烧结、冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本发明的目的之二在于提供一种根据目的之一所述的方法制备的均质多孔陶粒。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的方法通过组分的有效组合,配合合适的工艺步骤,可充分利用污泥本身的含水以及含有的部分有机质,实现多组分混料过程的均一性及烧成过程的稳定性以及产品的均质化,实现均质多孔陶粒产品的有效制备。结果表明,陶粒表面光滑,完整,内部孔隙分布稳定,并具有较低吸水率及较强的筒压强度。
附图说明
图1为实施例1提供的一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
其中,所用污泥原料的组成分别如表1所示,其含水量为80.471wt%,使用前未经干燥处理。
表1
样品名 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | CaO | SO<sub>3</sub> |
污泥 | 37.12 | 20.23 | 12.32 | 8.486 | 6.727 | 6.617 |
Na<sub>2</sub>O | K<sub>2</sub>O | TiO<sub>2</sub> | Cl | MgO | ZnO | BaO |
2.772 | 1.296 | 1.216 | 1.102 | 1.06 | 0.373 | 0.149 |
SrO | MnO | Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | NiO | WO<sub>3</sub> | ZrO<sub>2</sub> | CuO |
0.134 | 0.111 | 0.065 | 0.06 | 0.046 | 0.03 | 0.025 |
Br | SeO<sub>2</sub> | GeO<sub>2</sub> | Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | ||
0.017 | 0.014 | 0.011 | 0.008 | 0.004 |
粉煤灰的来源为某燃煤发电厂,该粉煤灰的化学组成为下述表2:
表2
建筑弃土的来源为某洗沙后的弃土,该建筑弃土的化学组成为下述表3:
表3
按照《GBT17431.2-2010轻集料及其试验方法第2部分:轻集料试验方法》测试陶粒的吸水率。
实施例1
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥30份、粉煤灰15份和建筑弃土55份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为1.5份),污泥:粉煤灰:建筑弃土:含铝碳化硅废料中的碳化硅(质量比)=60:30:110:3。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的3倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,球磨时间10h,球磨后过200目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于105℃下干燥10h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过500℃预热100min,之后转移至980℃下进行烧结,烧结时间2min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度3.804MPa,吸水率为5.33%。
实施例2
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥20份、粉煤灰15份和建筑弃土65份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为1份),污泥:粉煤灰:建筑弃土:含铝碳化硅废料中的碳化硅(质量比)=40:30:130:2。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的2倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,补充加入1倍的水,球磨时间24h,球磨后过300目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于80℃下干燥24h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过450℃预热120min,之后转移至1050℃下进行烧结,烧结时间1.5min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度4.191MPa,吸水率为3.31%。
实施例3
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥35份、粉煤灰5份和建筑弃土60份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为0.5份),污泥:粉煤灰:建筑弃土:含铝碳化硅废料中的碳化硅(质量比)=70:10:120:1。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的3倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,球磨时间8h,球磨后过150目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于110℃下干燥8h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过600℃预热60min,之后转移至1000℃下进行烧结,烧结时间1min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度4.611MPa,吸水率为1.17%。
实施例4
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥25份、粉煤灰0份和建筑弃土75份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为3份),污泥:粉煤灰:建筑弃土:含铝碳化硅废料中的碳化硅(质量比)=50:0:150:6。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的3倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,球磨时间15h,球磨后过200目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于90℃下干燥10h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过550℃预热70min,之后转移至1100℃下进行烧结,烧结时间1min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度3.73MPa,吸水率为6.17%。
实施例5
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥20份、粉煤灰12.5份和建筑弃土67.5份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为2份),污泥:粉煤灰:建筑弃土:含铝碳化硅废料中的碳化硅(质量比)=40:25:135:4。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的3倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,球磨时间11h,球磨后过200目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于100℃下干燥18h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过400℃预热120min,之后转移至1200℃下进行烧结,烧结时间5min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度4.705MPa,吸水率为7.17%。
实施例6
本实施例提供一种利用污泥制备均质多孔陶粒的方法,具体包括以下步骤:
用于制备多孔陶粒的组合物,其组分为污泥30份、粉煤灰17.5份和建筑弃土52.5份以及含铝碳化硅废料(含铝碳化硅废料中的碳化硅为3份),质量比为60:35:105:6。
陶粒的制备步骤如下:
步骤1)混料:加入水的比例为污泥、粉煤灰、建筑弃土和含铝碳化硅废料中的碳化硅总质量的3倍,进行湿法搅拌混料,得到混合浆料。
步骤2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料直接采用湿法球磨,球磨时间18h,球磨后过150目筛子,过筛后的浆料采用板框压滤机过滤得到滤饼和滤液球磨。
步骤3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过挤出造粒成球后得到陶粒生球。
步骤4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球于115℃下干燥24h后得到干燥生球。
步骤5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过550℃预热100min,之后转移至1250℃下进行烧结,烧结时间1.5min,之后经过冷却、分级后得到均质陶粒生球。
本实施例所制陶粒的筒压强度5.8MPa,吸水率为2.44%。
对比例1
陶粒的制备步骤如下:
(1)烘干磨细:将污泥烘干成干燥污泥35份、加入粉煤灰5份、建筑弃土60份以及碳化硅添加物,干法混合,污泥:粉煤灰:建筑弃土:碳化硅(质量比)=70:10:120:1。
(2)混合:将称好的粉料放入干法球磨机,混合20min。
(3)成型:将混合后的物料加入水充分挤压成团,将球团放入出孔利用10mm规格的压球板将挤出的条压成生球。
步骤(4)-(5)同实施例3。
本对比例所制陶粒的筒压强度为2.836MPa,吸水率为7.52%。
对比例2
陶粒的制备步骤如下:
(1)烘干磨细:将污泥烘干成干燥污泥、加入粉煤灰、建筑弃土以及碳化硅添加物,干法混合,污泥:粉煤灰:建筑弃土:碳化硅(质量比)=70:10:120:1。
(2)混合:将称好的粉料放入干法球磨机,混合20min,筛分过200目筛。
(3)成型:将混合后的物料加入0.8倍水采用圆盘造粒机造成生球。
步骤(4)-(5)同实施例3。
本对比例所制陶粒的筒压强度为2.014MPa,吸水率为8.36%。
各实施例和对比例的陶粒性能比较见表1。
表1陶粒性能对比
通过本发明各实施例可知,本发明制备得到的陶粒均一性好,强度高,吸水率低。
通过对比例1-对比例2与实施例3的对比可知,本发明通过湿法球磨及混料可以更好地实现产品的均质化,能够使产品性能更优。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述污泥含水,污泥的含水率为70wt%~85wt%,使用前未经干燥处理;
优选地,步骤(1)所述碳化硅来源于含铝碳化硅废料,和/或纯的碳化硅。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述水的加入量为污泥、粉煤灰、建筑弃土和碳化硅总质量的2~5倍。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述湿法球磨的时间为4h~24h;
优选地,步骤(2)所述分离为:过筛,然后过滤取滤饼,得到球磨后的物料;
优选地,步骤(2)湿法球磨后的混合浆料的粒径满足大于等于150目。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述过滤产生的滤液用于步骤(1)制备混合浆料。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述造粒成球的方式为挤出造粒;
优选地,步骤(4)所述干燥的温度为80℃~110℃;
优选地,步骤(4)所述干燥的时间为5h~24h;
优选地,步骤(4)所述烧结的烧结制度为:温度为400℃~600℃预热20min~120min,再升温至900℃~1250℃烧结1min~10min;
优选地,步骤(4)所述烧结的烧结制度为:温度为400℃~600℃预热60min~120min,再升温至900℃~1250℃烧结1min~5min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在步骤(4)烧结完成后进行冷却和分级的步骤。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)混料:
按重量份计,原料包括以下组分:40-70份的污泥,10-35份的粉煤灰,100-135份的建筑弃土,重量份为污泥、粉煤灰和建筑弃土总重量份1-6%的碳化硅;
将污泥、粉煤灰、建筑弃土、碳化硅添加料与水混合后加入球磨机中进行湿法球磨,得到球磨混合浆料;
2)湿法球磨:将步骤1)中的球磨混合浆料采用过滤得到滤饼和滤液;
3)造粒:将步骤2)得到的滤饼经过造粒成球后得到陶粒生球;
4)干燥:将步骤3)得到的陶粒生球干燥后得到干燥生球;
5)烧结:将步骤4)得到的干燥生球经过烧结、冷却、分级后得到均质陶粒生球。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的方法制备的均质多孔陶粒。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113698177A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-11-26 | 中海油田服务股份有限公司 | 一种利用海上水基钻井固相制备烧结陶粒的方法 |
CN113896562A (zh) * | 2021-09-27 | 2022-01-07 | 同济大学 | 一种利用污泥制备多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒 |
CN115417636A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-12-02 | 广州市第三市政工程有限公司 | 基于可再生轻骨料的绿色高性能混凝土及其制备方法和应用 |
CN115925390A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-07 | 郑州大学 | 一种多层高强保温陶粒及其制备方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219417A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-10-19 | 重庆大学 | 一种利用污泥制备人造轻集料的方法 |
CN102875116A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-16 | 福建微水环保技术有限公司 | 一种制备含铬污泥陶粒的方法 |
CN106396627A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-15 | 曹树梁 | 危废污泥或固废污泥液化和均化方法 |
CN106747600A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 湖北工业大学 | 以磷尾矿为主要原料制备的烧结陶粒及方法 |
CN107304126A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-31 | 武汉科技大学 | 一种钢渣陶粒 |
CN107721455A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-02-23 | 天津天盈新型建材有限公司 | 一种由固体废弃物制备的陶粒、其制备方法及应用 |
CN110922202A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 福建省明能新型建材有限公司 | 一种新型再生陶粒的制备方法、新型再生陶粒及其应用 |
CN111072371A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 萍乡市华星环保工程技术有限公司 | 以工业废弃物为主要原料制备的陶粒及其制备方法 |
CN111792916A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-20 | 成都德菲环境工程有限公司 | 一种利用含油污泥制备陶粒的方法 |
CN112028660A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-04 | 长沙中瓷资源循环利用有限公司 | 用于制备超轻陶粒的组合物、陶粒及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-14 CN CN202011474833.3A patent/CN112573901A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102219417A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-10-19 | 重庆大学 | 一种利用污泥制备人造轻集料的方法 |
CN102875116A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-16 | 福建微水环保技术有限公司 | 一种制备含铬污泥陶粒的方法 |
CN107304126A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-31 | 武汉科技大学 | 一种钢渣陶粒 |
CN106396627A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-15 | 曹树梁 | 危废污泥或固废污泥液化和均化方法 |
CN106747600A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 湖北工业大学 | 以磷尾矿为主要原料制备的烧结陶粒及方法 |
CN107721455A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-02-23 | 天津天盈新型建材有限公司 | 一种由固体废弃物制备的陶粒、其制备方法及应用 |
CN111072371A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 萍乡市华星环保工程技术有限公司 | 以工业废弃物为主要原料制备的陶粒及其制备方法 |
CN110922202A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 福建省明能新型建材有限公司 | 一种新型再生陶粒的制备方法、新型再生陶粒及其应用 |
CN111792916A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-20 | 成都德菲环境工程有限公司 | 一种利用含油污泥制备陶粒的方法 |
CN112028660A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-04 | 长沙中瓷资源循环利用有限公司 | 用于制备超轻陶粒的组合物、陶粒及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
YANG CHENNIAN 等: "Mechanisms of mechanochemical activation during comprehensive utilization of high-alumina coal fly ash", 《WASTE MANAGEMENT》 * |
崔荣煜 等: "利用净水污泥和废硅藻土制备复合陶粒", 《苏州科技大学学报(自然科学版)》 * |
张震斌 等: "《环境材料》", 31 January 2012, 冶金工业出版社 * |
钱伟 等: "水处理污泥陶粒的制备及其对重金属的固定", 《非金属矿》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113896562A (zh) * | 2021-09-27 | 2022-01-07 | 同济大学 | 一种利用污泥制备多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒 |
CN113698177A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-11-26 | 中海油田服务股份有限公司 | 一种利用海上水基钻井固相制备烧结陶粒的方法 |
CN115417636A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-12-02 | 广州市第三市政工程有限公司 | 基于可再生轻骨料的绿色高性能混凝土及其制备方法和应用 |
CN115925390A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-07 | 郑州大学 | 一种多层高强保温陶粒及其制备方法 |
CN115925390B (zh) * | 2023-01-10 | 2023-07-07 | 郑州大学 | 一种多层高强保温陶粒及其制备方法 |
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