CN113336527A - 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法 - Google Patents

一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113336527A
CN113336527A CN202110684474.2A CN202110684474A CN113336527A CN 113336527 A CN113336527 A CN 113336527A CN 202110684474 A CN202110684474 A CN 202110684474A CN 113336527 A CN113336527 A CN 113336527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
parts
fly ash
temperature
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110684474.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄强
卢丰玉
黄治齐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Guofa Holding Co ltd
Original Assignee
Hunan Guofa Holding Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Guofa Holding Co ltd filed Critical Hunan Guofa Holding Co ltd
Priority to CN202110684474.2A priority Critical patent/CN113336527A/zh
Publication of CN113336527A publication Critical patent/CN113336527A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/135—Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
    • C04B33/1352—Fuel ashes, e.g. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/1305—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/131—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/1315—Non-ceramic binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1321—Waste slurries, e.g. harbour sludge, industrial muds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1324—Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/32—Burning methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3826—Silicon carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/442—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/446—Sulfides, tellurides or selenides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6565—Cooling rate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方，配方中原料组成按重量计为：按重量计为：垃圾飞灰15‑35份，污泥10‑35份，高岭土0‑20份，石英尾矿：20‑40份，长石5‑30份，发泡剂：0.1‑2份，助剂1‑3份。还提供一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，该方法中水资源利用率高，新水用量少，采用弥散式厌氧高温烧成实现了高风温和低氧气浓度条件下的燃烧，可有效去除二噁英，由于燃烧过程中耗氧量少，搭配蓄热式余热回收技术，可将弥散式厌氧高温烧成产生的热风回用于物料的干燥预热，节省了能源。

Description

一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法
技术领域
本发明涉及固废危废物处理技术领域，具体涉及一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法。
背景技术
生活垃圾焚烧飞灰，是生活垃圾焚烧设施的烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰，简称“飞灰”。飞灰同时具有重金属危害特性和持久有机污染物危害特性；在焚烧飞灰中含有较高浓度且容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金属，以及具有很强危害性的二噁英，这些污染物质可以通过污染水体、土壤，进而危害到动植物和人体的健康，因此，需要对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理。
目前，常见的飞灰处置方式主要有：水泥固化法、沥青固化法、化学药剂稳定后填埋法、水泥窑协同处置、熔融烧成法等；水泥固化法：大量水泥的使用会导致固化体体积增加，未能做到减量，飞灰中特殊的盐类和有机物的分解会造成固化体破裂，从而造成再次污染等问题；沥青固化法：物料需要在高温下操作，安全性较差，设备投资费用与运行费用较水泥固化高；化学药剂稳定后填埋法：经药剂处理后的飞灰仍是散状，填埋后与周围环境的接触面积大，盐类和二噁英都有可能溶出，不溶性化合物在细菌作用和pH改变的条件下也会变得易溶，此外络合态的重金属稳定化效果欠佳，化学药剂成本昂贵；水泥窑协同处置：必须采用水洗脱氯处理，处置成本较高，工作量大，管理成本高，最终产出的产品附加值较低，现实中许多水泥生产企业不愿意采用；熔融烧成法：高温热熔需要消耗大量能源，装置复杂，操作要求高。
城市污水处理后会产生很多污泥，污泥中的盐分会直接影响土壤的电导率，破坏植物养分平衡；污泥中的大量细菌、病毒、寄生虫卵等一旦进入食物链，会对人类和动物健康造成严重威胁；污泥中也含有不少蛋白质、苯、氯酚，以及多氯代二苯并二英和多氯代二苯并呋喃，统称二噁英，还包含各种具有严重危害的重金属物质（Cr、Cu、Zn、Mn、Hg、Cd、Ni等）。因此，也需要对污水处理厂污泥进行无害化处理。
目前，常用的污泥处理方法主要包括：污泥厌氧消化、污泥堆肥、污泥干燥、污泥填埋等。但这些方法都无法从本质上完全去除二噁英，杜绝重金属二次浸出；而且污水处理厂出厂污泥含水率≤80%，若用作园林绿化，需将含水率降低至＜45%，若用作填埋，需将含水率降至≤60%，既浪费了水资源，干燥时又耗费了大量能源，不符合当前节能减排的环保导向。
由于飞灰与污泥中都含有二噁英和相同的重金属物质，且污泥中还含有大量可供循环利用的水分，因此特别适合协同化处理。因此，本发明旨在提供一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，对飞灰和污泥同时处理。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方及方法，根据该配方及方法，一方面可实现飞灰与污泥的彻底无害化，另一方面可实现飞灰与污泥的完全资源化，生产出具有高附加值和广阔应用前景的发泡陶瓷产品。
本发明的技术方案是：一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方，其原料组成（按重量计）如下表1所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE001
进一步,发泡剂为FeS、Fe2O3、FeO、C、CaMg(CO3)2、CaCO3、SiC、中的一种或多种,助剂为纯碱、水玻璃、氧化锰或生物酶等中的一种或多种，助剂可用于改变原料的理化性质，例如可以使各原料更易溶解，对物料实现杀菌消毒等功能。
本发明的配方中飞灰的用量适宜，当配方中垃圾飞灰的份数低于10份时，无法实现快速大规模处理飞灰的目的，而当垃圾飞灰的份数高于50份时，无法生产出高质量的发泡陶瓷产品。
本发明还提供一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，利用了前述的配方，具体包括如下步骤：
第一步：原料预处理
S11、污泥处理, 根据水量平衡决定污泥是否进行压滤，即根据污泥的含水率大小确定是否进行压滤预处理，保证污泥预处理后的含水率在20%以内;得到的水经过预处理，例如沉淀过滤后,可以用于飞灰水洗预处理;
S12、飞灰水洗预处理，采用一次水洗，对飞灰进行水洗处理，除去飞灰中的氯盐，一方面可减少含氯化合物对后续设备的腐蚀，一方面可确保处理后飞灰的含氯量满足后续资源化产品的生产原料与生产工艺控制的要求。
进一步地，水洗过程加入适量纯净水，以起到稀释和洗涤原料的作用，原料质量比为飞灰：纯净水=1:0.5。
进一步地，水洗过程产生的废水进行蒸发结晶处理，得到粗制氯盐，集中回收处理，蒸馏水经冷凝返回工艺流程进行循环使用，例如可再用于本水洗工序中。
第二步：配料、混料
S21、按所述配方的配比精确量取飞灰和污泥，加水并保证物料中含水率不超过35%； S22、将步骤S21配好的物料进行充分混合，均化，得到混合料；
第三步：喷雾制粉
S31、将上一步处理的混合料配合其他原料送入球磨机进行湿式球磨，得到混合浆料。
进一步地，球磨过程无需额外添加水分，球磨时间为4～9h。
进一步地，球磨工序的粒度范围≤200目。
S32、将经湿式球磨处理的混合浆料，送入料浆池进行搅拌均化，以便于充分起泡。
进一步地，搅拌桨线速度控制在≤0.5～1m/s，搅拌时间为1～2h。
S33、将经搅拌均化的浆料送入喷雾干燥塔进行喷雾制粉。
进一步地，制得的粉粒按工艺参数控制其粒径分布为：40目：10%～25%，60～80目：40%～65%,80～100目：20%～35%，大于100目：2%。
进一步地，制得的粉粒含水率：5～6%。
S34、粉粒送入粉料仓储料备用。
第四步：布料及干燥预热
S41、布料，即将经上一步处理后获得的物料装入容器中或窑车上。
S42、干燥预热：具体温度范围为100℃～600℃，时间为2～4h。
进一步地，干燥预热的热风主要利用下一步厌氧高温烧成的回风，该回风由蓄热式余热回收系统提供。
第五步：厌氧体系循环高温烧成，
采用厌氧高温烧成炉（蓄热式余热回收系统装置），将经上一步处理后的物料放入炉中煅烧。厌氧高温烧成产生的回风部分重新返回厌氧高温烧成炉中作为辅助热源，另一部分用作第四步中干燥预热处理的热风。
采取助燃空气速度高于燃料速度的射流方式将燃料(通常燃料和极少部分助燃空气混合以保持火焰稳定)和助燃空气分开注入炉内，快速助燃空气气流卷吸燃料和炉内燃烧产物，稀释反应区的含氧体积浓度，获得浓度为3～15%（体积）的低氧气氛。燃料在这种高温低氧气氛中逐渐与氧气结合燃烧，并伴随进行诸如裂解等重组过程，在与贫氧气体作延缓状燃烧下释出热能，不再存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区。
进一步地，具体的烧成温度变化过程为：首先，烧成炉中的温度从室温升至1180℃，升温速率为200～350℃/h；然后，在烧成温度保温0.5～3h；之后，从烧成温度降温至600℃，降温速率为500～800℃/h；最后，从600℃降至室温，降温速率为200～450℃/h，得到发泡陶瓷板半成品。
第六步：切割、检验、产品入库，
对发泡陶瓷板半成品进行拣选、切边，最终制得成品。
与现有技术相比本发明的有益效果：
（1）水资源利用率高，新水用量少。一是喷雾制陶瓷粉需要消耗大量的水分，正好可充分利用污泥中的水，避免了水资源的浪费；二是水洗预处理的废水经过蒸发结晶和冷凝，可反复循环利用，只需补充少量新水。
（2）弥散式厌氧高温烧成实现了高风温（1000℃）和低氧气浓度（2%～5%）条件下的燃烧，可有效去除二噁英，由于燃烧过程中耗氧量少，还具有大幅度节能和大幅度降低烟气中CO2、NOx，等有害物质排放的双重优越性。
（3）搭配循环式余热回收及二噁英降解技术，可将弥散式厌氧高温烧成产生的热风回用于物料的干燥预热，节省了能源。传统基于燃烧的二噁英处理方法，总是会发生二噁英逃逸，处理不完全引起二次污染的情况，本工艺的热风在干燥预热和厌氧高温烧成工序反复循环利用，二噁英无法逃逸，能将其完全去除。
（4）在烧成阶段利用高温将熔渣快速冷却形成致密且稳定的玻璃体，不仅可以有效控制重金属的浸出，熔融还使灰渣变得致密，减容效果非常显著。根据生产需要，可以将熔渣烧制成建筑材料或装饰材料，实现飞灰与污泥的资源化利用。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程图；
图2为本发明实施例1烧制成的产品图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，本实施例中未具体说明的方法或工艺，均为现有技术。
实施例1
本发明的整体生产工艺流程如图1所示。具体包括：
第一步：采用一次水洗工艺，按质量比：飞灰:纯净水=1:0.5，将飞灰和纯净水进行混合水洗。水洗后飞灰的含氯量≤5%。
第二步：将25份飞灰和25份污泥、10份劣质高岭土、22份石英石尾矿、15份长石、1份发泡剂和2份助剂进行配料、混料。发泡剂可为Fe2O3；所述助剂可为碳酸钠。
第三步：采用喷雾制粉工艺，将上一步配好的物料送入湿式球磨机进行湿式球磨→料浆池搅拌匀化→喷雾干燥塔制粉→粉料仓储料。球磨工序控制粒度范围为200目，料浆池搅拌线速度取0.5m/s，搅拌时间为2h。
按工艺参数控制其粒径分布为：制得的粉粒按工艺参数控制其粒径分布为：40目：20%，60～80目：63%,80～100目：15%，大于100目：2%。含水率：5%。
第四步：布料并采用热风干燥预热，干燥预热温度为300℃，时间为 4h ，热风主要来源于下一步中高温厌氧烧成的回风。
第五步：将经上一步处理后的物料放入采用厌氧高温烧成炉中煅烧。首先，烧成窑中的温度从室温升至1180℃，升温速率为200℃/h的；然后，在烧成温度保温1h；之后，从烧成温度降温至600℃，降温速率为500℃/h；最后，从600℃降至室温，降温速率为400℃/h，得到发泡陶瓷板半成品。
按本实施例配方烧成的产品如图2所示。
以上仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有前述各种技术特征的组合和变型，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，对本发明的改进、变型、等同替换，或者将本发明的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果，都属于本发明包括的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方，其特征在于：发泡陶瓷由下列原料制成，按重量计为：垃圾飞灰15-35份，污泥10-35份，高岭土0-20份，石英尾矿：20-40份，长石5-30份，发泡剂：0.1-2份，助剂1-3份，发泡剂为FeS、Fe2O3、FeO、C、CaMg(CO3)2、CaCO3、SiC、中的一种或多种， 助剂为纯碱、水玻璃、氧化锰或生物酶中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方，其特征在于：发泡陶瓷由下列原料制成，按重量计为：垃圾飞灰25份，污泥25份，高岭土10份，石英尾矿：22份，长石15份，发泡剂：1份，助剂2份。
3.一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的配方；生产工艺包括如下步骤：
第一步,原料预处理，
S11、污泥处理, 根据水量平衡决定污泥是否进行压滤，保证污泥处理后的含水率在20%以内;得到的水经过处理后,用于飞灰水洗预处理;
S12、飞灰水洗预处理，采用一次水洗，对飞灰进行水洗处理，除去飞灰中的氯盐，水洗过程产生的废水进行蒸发结晶处理，得到粗制氯盐，集中回收处理，蒸馏水经冷凝返回工艺流程进行循环使用； 第二步：配料、混料， S21、按所述配方的配比精确量取飞灰和污泥，加水并保证物料中含水率不超过35%； S22、将步骤S21配好的物料进行充分混合，均化，得到混合料；
第三步：喷雾制粉，
S31、将上一步的混合料配合其他原料送入球磨机进行湿式球磨，得到混合浆料，球磨过程无需额外添加水分，球磨时间为4～9h，球磨后原料的粒度范围≤200目；
S32、将经湿式球磨处理的混合浆料，送入料浆池进行搅拌均化，以便于充分起泡；
S33、将经搅拌均化的浆料送入喷雾干燥塔进行喷雾制粉；
S34、粉料仓储料备用；
第四步：布料及干燥预热
S41、布料，即将经第上一步处理后获得的物料装入容器中或窑车上；
S42、干燥预热：具体温度范围100℃～600℃，时间2～4h；
第五步：厌氧体系循环高温烧成，
采用厌氧高温烧成炉，将经上一步处理后的物料放入炉中煅烧；采取助燃空气速度高于燃料速度的射流方式将燃料和助燃空气分开注入炉内，
第六步：切割、检验、产品入库，
对发泡陶瓷板半成品进行拣选、切边，最终制得成品。
4.根据权利要求3所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，水洗过程中，按质量比 飞灰：纯净水=1:0.5的比例加入纯净水，以起到稀释和洗涤原料的作用。
5.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，在第三步中，搅拌桨线速度控制在≤0.5～1m/s，搅拌时间为1～2h。
6.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，在第三步中，制得的粉粒按工艺参数控制其粒径分布为：40目：10%～25%，60～80目：40%～65%,80～100目：20%～35%，大于100目：2%。
7.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，在第三步中，制得的粉粒含水率为：5～6%。
8.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，将第五步厌氧高温烧成产生的回风部分重新返回厌氧高温烧成炉中作为辅助热源。
9.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，将第五步厌氧高温烧成产生的回风部分用作第四步中干燥预热处理的热风。
10.根据权利要求4所述的一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的方法，其特征在于，具体的烧成温度变化过程为：首先，烧成炉中的温度从室温升至1180℃，升温速率为200～350℃/h；然后，在烧成温度保温0.5～3h；之后，从烧成温度降温至600℃，降温速率为500～800℃/h；最后，从600℃降至室温，降温速率为200～450℃/h，得到发泡陶瓷板半成品。
CN202110684474.2A 2021-06-21 2021-06-21 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法 Pending CN113336527A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110684474.2A CN113336527A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110684474.2A CN113336527A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113336527A true CN113336527A (zh) 2021-09-03

Family

ID=77477962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110684474.2A Pending CN113336527A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113336527A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114394845A (zh) * 2022-01-12 2022-04-26 湖南国发控股有限公司 一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060162619A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-27 Sophia Bethani Pyroprocessed aggregates comprising IBA and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates
CN1873326A (zh) * 2006-06-30 2006-12-06 重庆大学 城市生活垃圾气化熔融焚烧处理方法及其系统
KR20160142003A (ko) * 2015-06-02 2016-12-12 조동현 세라믹 조성물 및 이를 이용해 제조되는 다공질 경량 발포 세라믹 성형품
CN108658620A (zh) * 2018-05-25 2018-10-16 南京新循环保科技有限公司 用固体废物制备多孔材料的方法
CN108726989A (zh) * 2017-04-25 2018-11-02 宝山钢铁股份有限公司 给水厂污泥、焚烧飞灰和重金属污泥的协同处理方法
CN110357578A (zh) * 2019-07-17 2019-10-22 中国建筑材料科学研究总院有限公司 利用陶粒窑处置固体废弃物的方法及处置固体废弃物的陶粒窑
CN110465538A (zh) * 2019-08-19 2019-11-19 中南大学 一种高氯冶金废料和焚烧飞灰的预脱氯-烧结处理工艺
CN111848123A (zh) * 2020-07-15 2020-10-30 南京希捷环保科技有限公司 一种焚烧飞灰与污泥的固体废物联合高温制备陶粒方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060162619A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-27 Sophia Bethani Pyroprocessed aggregates comprising IBA and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates
CN1873326A (zh) * 2006-06-30 2006-12-06 重庆大学 城市生活垃圾气化熔融焚烧处理方法及其系统
KR20160142003A (ko) * 2015-06-02 2016-12-12 조동현 세라믹 조성물 및 이를 이용해 제조되는 다공질 경량 발포 세라믹 성형품
CN108726989A (zh) * 2017-04-25 2018-11-02 宝山钢铁股份有限公司 给水厂污泥、焚烧飞灰和重金属污泥的协同处理方法
CN108658620A (zh) * 2018-05-25 2018-10-16 南京新循环保科技有限公司 用固体废物制备多孔材料的方法
CN110357578A (zh) * 2019-07-17 2019-10-22 中国建筑材料科学研究总院有限公司 利用陶粒窑处置固体废弃物的方法及处置固体废弃物的陶粒窑
CN110465538A (zh) * 2019-08-19 2019-11-19 中南大学 一种高氯冶金废料和焚烧飞灰的预脱氯-烧结处理工艺
CN111848123A (zh) * 2020-07-15 2020-10-30 南京希捷环保科技有限公司 一种焚烧飞灰与污泥的固体废物联合高温制备陶粒方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国环境科学学会编: "《中国环境科学学会学术论文集》", 30 June 2009, 北京航空航天大学出版社 *
中国金属学会编: "《2005中国钢铁年会论文集 第2卷》", 31 October 2005, 冶金工业出版社 *
曹金贵等: "《当代世界实用发明与新技术览要》", 31 March 1992, 吉林大学出版社 *
陈德珍等: "《固体废物热处理技术》", 31 August 2020, 同济大学出版社 *
雍本等: "《特种混凝土设计与施工》", 30 September 1993, 中国建筑工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114394845A (zh) * 2022-01-12 2022-04-26 湖南国发控股有限公司 一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺
CN114394845B (zh) * 2022-01-12 2023-08-15 湖南国发控股有限公司 一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109734307B (zh) 一种垃圾焚烧飞灰低能耗熔融及高效固化重金属的方法
US11420906B2 (en) Synergistic disposal method of hazardous waste incineration residues and solid wastes, ceramsite and application thereof
CN102206091B (zh) 一种利用污泥制作陶粒的方法
CN102515834B (zh) 用于微污染水预处理的给水污泥陶粒的制备方法
CN104649650A (zh) 一种新型污泥制砖工艺
CN105712739B (zh) 一种由垃圾焚烧飞灰制备的磁性生物陶粒及其制备方法
CN101898019A (zh) 利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法
CN103896505A (zh) 一种水泥窑协同处置石灰干化城市污泥的投料方式调控的方法
CN104399222B (zh) 复合生物质炭生活垃圾焚烧飞灰处理稳定剂及其制备方法
CN109437628B (zh) 一种超轻高强陶粒
CN111808649A (zh) 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法
CN113336527A (zh) 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法
CN101792247A (zh) 一种强力脱水与低温干化结合的污泥处理方法
US20160145154A1 (en) Process for recycling aqueous sludge and/or waste
CN101869908A (zh) 利用垃圾渗滤液进行铬渣无害化处理的方法
CN106995306B (zh) 一种利用活性污泥烧制陶粒的方法
CN109650808A (zh) 一种基于生物质/污泥混烧灰渣的复合固化剂及其应用
CN101643305A (zh) 利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法
CN102617113A (zh) 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法
CN110410800A (zh) 一种利用水泥窑协同处理粉体类及污泥类废弃物的方法
CN113814207B (zh) 一种在热解炉中低温降解生活垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法
CN114394845B (zh) 一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺
CN114349477A (zh) 一种高铬渣量解毒配方及协同轻集料生产的工艺
CN107721373A (zh) 基于赤泥脱硫脱硝的轻质混凝土制品的生产方法
CN107684688A (zh) 一种铬渣的高温解毒方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination