CN112960919A - 一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，包括以下步骤：S1、用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：5‑15进行配料并混合均匀，得到混合物料；S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率8‑12℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至700‑900℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.05％‑0.1％的醇胺类助磨剂、点粉体质量2‑5％的激发剂；S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料；S5、对粉状物料进行检测，活性指数大于70％，即得到水泥混合材。本发明不仅可以缓解环境污染问题，还能带来较好的经济效益。

Description

一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法
技术领域
本发明涉及，更具体地说是一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法。
背景技术
混凝土行业对砂石的需求量巨大，根据2019年国家统计局的数据，我国水泥产量达到23.3亿吨，据此估算砂石的需求量约100亿吨。在开采天然砂的过程中，比如河砂和山砂，为了限制砂中泥的含量，以达到生产混凝土的要求，要对砂进行清洗。另外，由于天然砂资源紧缺，全国各地在大力发展机制砂，沿海地区海砂资源丰富，淡化海砂也已经逐渐成了为混凝土行业的重要原料来源。不管是天然砂、机制砂或者海砂，都需要经过清洗才能达到混凝土的生产要求。清洗之后沉淀池中产生的沉淀泥浆即洗砂污泥，目前多是堆存填埋处理，占用土地资源并且污泥环境。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法。由于洗砂污泥多为硅铝质成份，如表1，经煅烧去除有机物等有害杂质后用于水泥的生产具有可行性。
表1某砂石厂产生的洗砂污泥化学成分
原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO K2O MgO Na2O TiO2
泥/％ 60.88 18.97 7.40 3.83 3.03 2.19 2.11 0.77
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100∶5-15进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率8-12℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至700-900℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.05％-0.1％的醇胺类助磨剂、点粉体质量2-5％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料；
S5、对粉状物料进行检测，活性指数大于70％，即得到水泥混合材。
所述烘干机采用回转烘干机。
所述醇胺类助磨剂包括三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺中的一种或多种混合物。
所述激发剂包括硫酸钙、硝酸钙、亚硝酸钙中的一种或多种混合物。
所述步骤S4中，筛余小于20％，即筛剩下的小于20％。
本发明的技术效果和优点：
通过本方法将洗砂污泥制成生产水泥的混合材料，不仅可以缓解环境污染问题，还能带来较好的经济效益，混合材料具有较好的28d抗折强度、28d抗压强度及28d活性。
附图说明
图1为不同煅烧温度得到的混合材料的活性指数图表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用回转烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：5进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率8℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至720℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.05％的醇胺类助磨剂、点粉体质量2％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料，筛余小于20％；
S5、参照标准GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》对粉状物料进行检测，活性指数为70.3％，即得到水泥混合材。
优选的，所述醇胺类助磨剂包括三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺中的一种或多种混合物。
优选的，所述激发剂包括硫酸钙、硝酸钙、亚硝酸钙中的一种或多种混合物。
优选的，所述步骤S4中，筛余小于20％，即筛剩下的亚小于20％。
实施例二
一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：10进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率10℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至870℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.08％的醇胺类助磨剂、点粉体质量3.5％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料，筛余小于20％；
S5、参照标准GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》对粉状物料进行检测，活性指数为75.9％，即得到水泥混合材。
实施例三
一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：15进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率12℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至900℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.1％的醇胺类助磨剂、点粉体质量5％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料，筛余小于20％；
S5、对粉状物料进行检测，活性指数为72.3％，即得到水泥混合材。
如图1所示的不同煅烧温度得到的混合材料的活性指数表，28d(28天)，可见通过本方法将洗砂污泥制成生产水泥的混合材料，具有较好的28d抗折强度、28d抗压强度及28d活性。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：5-15进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率8-12℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至700-900℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.05％-0.1％的醇胺类助磨剂、点粉体质量2-5％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料；
S5、对粉状物料进行检测，活性指数大于70％，即得到水泥混合材。
2.根据权利要求1所述的一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对洗砂污泥进行烘干
用烘干机将块状洗砂污泥烘干至含水率小于10％；
S2、将烘干后的洗砂污泥与生石灰按质量比100：10进行配料并混合均匀，得到混合物料；
S3、在煅烧设备中对混合物料进行煅烧，煅烧制度为：升温速率10℃/min，升温至400℃，然后保温15min，再升温至870℃保温30min，经自然冷却后备用；煅烧过程中掺入占粉体质量0.08％的醇胺类助磨剂、点粉体质量3.5％的激发剂；
S4、将煅烧后的洗砂污泥送入球磨机中，用45微米方孔筛筛选比表面积大于400％的粉状物料；
S5、对粉状物料进行检测，活性指数大于70％，即得到水泥混合材。
3.根据权利要求1所述的一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：所述烘干机采用回转烘干机。
4.根据权利要求1所述的一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：所述醇胺类助磨剂包括三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：所述激发剂包括硫酸钙、硝酸钙、亚硝酸钙中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种利用洗砂污泥制备水泥混合材料的方法，其特征在于：所述步骤S4中，筛余小于20％，即筛剩下的亚小于20％。
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