CN114956635B - 一种淤泥预处理方法及制造再生骨料的生产系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种淤泥预处理方法及制造再生骨料的生产系统及方法,该淤泥预处理方法包括如下步骤:S1.利用过滤筛过滤淤泥;S2.将过滤后的淤泥输送至处理釜中,然后将加热处理后的淤泥输送至离心机中,得到脱水后的淤泥;S3.将脱水后的淤泥输送至吸附釜中,进行吸附处理后,将吸附处理后的淤泥输送至除杂装置中除去吸附颗粒,再将除去吸附颗粒的淤泥进行干燥,最后将干燥后的淤泥输送至破碎机,得到预处理后的淤泥。该制造再生骨料的生产系统包括用于进行上述淤泥处理方法的预处理单元,以及依次连通的配料装置、研磨装置、均化仓、加湿搅拌机、造粒机和养护箱。本发明得到再生骨料环保性好、强度高,具有显著的环境效应和经济效应。
Description
技术领域
本发明涉及再生骨料技术领域,具体地,涉及一种淤泥预处理方法及制造再生骨料的生产系统及方法技术领域。
背景技术
我国每年都需要对江河、湖泊进行清淤疏浚,因此产生大量的淤泥。为了对淤泥转化为有益的再生资源,目前常将淤泥作为主要原料代替天然粘土制备再生骨料,以将淤泥重新利用,并节约天然粘土,保护自然资源。利用淤泥制造再生骨料通常有两种方法,一种方法是将淤泥及辅料进行烧结,形成烧结型再生骨料,这种烧结型再生骨料由于经过烧结,可具有强度高、化学性质稳定的特点,以及可将污染物气化或者固结于烧结后的再生骨料中而得到洁净的再生骨料,但是由于烧结温度高,需要在1000℃以上的温度进行烧结,烧结过程需要耗费大量的燃料,并且产生大量的废烟气,对环境及其不友好;另一种方法是采用免烧工艺进行制备,这种工艺能耗低,较为环保,但是制备得到的免烧型再生骨料由于未经过烧结,淤泥中含有的污染物可能会在后续使用时被释放,对环境造成污染。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种淤泥预处理方法。
本发明的另一目在于提供一种制造再生骨料的生产系统。
本发明的再一目的在于提供一种制备再生骨料的方法。
一种淤泥预处理方法,包括如下步骤:
S1.利用过滤筛过滤淤泥,将淤泥与固体杂物分离;
S2.将步骤S1中过滤后的淤泥输送至处理釜中,加入超支化阳离子分散剂后进行超声分散,并进行加热处理,然后将加热处理后的淤泥输送至离心机中,进行离心脱水,得到脱水后的淤泥;
S3.将脱水后的淤泥输送至吸附釜中,加入水,进行搅拌,加入粒径﹥5mm以上的吸附颗粒,进行吸附处理后,将吸附处理后的淤泥输送至除杂装置中除去吸附颗粒,再将除去吸附颗粒的淤泥输送至干燥装置进行干燥,最后将干燥后的淤泥输送至破碎机中进行破碎,得到预处理的淤泥;
所述吸附颗粒的制备原料包括负载二氧化钛的羟基磷灰石、凹凸棒粉、沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉。
优选地,步骤S2中,所述超声分散时间为2-2.5h;所述加热处理的温度为80-90℃,所述加热处理的时间为2-3h;步骤S3中,所述吸附处理的时间为5-8h。
优选地,所述吸附颗粒的制备方法包括如下步骤:
S33.将羟基磷灰石粉中置于足量的二氧化钛溶胶中,加入二甲基亚砜混合均匀后,浸泡,过滤,将滤渣干燥后,置于马弗炉中,升温至600-650℃,保温1-2h,得到负载二氧化钛的羟基磷灰石,将负载二氧化钛的羟基磷灰石粉碎成粉体后,与凹凸棒粉混合均匀,增湿至湿度为5%,加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀后,置于球盘中进行造粒,喷水,制成2-3mm的小球,得到吸附颗粒前驱体;
S34.将沸石粉、海泡粉、蛭石粉和电气石粉混合均匀后,得到混合粉体;
S35.向吸附颗粒前驱体继续喷水,将吸附颗粒前驱体的水分控制在20-25%后,将混合粉体加入至球盘中,包覆于吸附颗粒前驱体上,将包覆后的吸附颗粒前驱体的粒径控制在5-10mm,然后在650℃下进行烧结25min,得到吸附颗粒。
优选地,步骤S33中,所述浸泡时间为2-3h;所述二甲基亚砜的添加量为体系质量的3-5%,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量为1-2%;步骤S34中,所述沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉的质量比为5:1:2:2;步骤S35中,所述烧结的温度为700-750min,所述烧结的时间为15-25min。
一种制造再生骨料的生产系统,包括用于进行上述的淤泥处理方法的预处理单元,以及依次连通的配料装置、研磨装置、均化仓、加湿搅拌机、造粒机和养护箱;其中,预处理单元包括所述依次连通的处理釜、离心机、吸附釜、除杂装置、干燥装置和破碎机;所述配料装置包括依次连接的原料仓、计量仓和给料机,所述破碎机与原料仓相连通。
优选地,所述处理釜与离心机之间通过管道连通,所述离心机与吸附釜之间通过第一输送装置连通,所述吸附釜与除杂装置通过管道连通,所述除杂装置与干燥装置通过第二输送装置连通,所述干燥装置与破碎机通过第三输送装置连通,所述破碎机与原料仓通过第四输送装置相连通;所述研磨装置与所述均化仓通过第五输送装置相连通,所述均化仓与加湿搅拌机通过第六输送装置相连通,所述加湿搅拌机与所述造粒机通过第七输送装置相连通,所述造粒机和养护箱通过第八输送装置相连通。
优选地,第一输送装置和第四输送装置均采用斗式提升机,所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第六输送装置、第七输送装置和第八输送装置均采用皮带输送机,所述第五输送装置采用计量螺旋输送机。
一种制备再生骨料的方法,采用上述的制造再生骨料的生产系统进行如下步骤:
S1.将制备原料分装到对应的原料仓内,通过计量仓和给料机按比例输送到研磨装置进行研磨;将研磨后的原料混合物输送至均化仓内进行均化,再将均化后的混合物输送至加湿搅拌机内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物输送至造粒机中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
S2.将再生骨料前驱体输送至养护箱,进行二氧化碳初养护,完成后,进行后养护,得到再生骨料。
其中,制备原料包括如下重量份的组分:采用上述的方法预处理后的淤泥65%-70%、水泥15-20份、石膏5-8份、水玻璃5-8份、纤维0.2-0.5份、生石灰2-4份、线性水溶性聚合物0.5-2份。
优选地,所述初养护的时间为10-12h。
优选地,所述后养护包括蒸压养护、蒸汽养护、自然养护、保湿养护的一种或几种。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明通过对淤泥进行预处理,得到了污染物含量低的淤泥,并以该预处理后的淤泥为主要原料采用免烧结的方式制备再生骨料,得到再生骨料污染物浸出量低,避免了在后续的应用中,再生骨料中的污染物由于未经过烧结而被释放至环境中的问题,本发明不仅实现了资源的再利用,而且降低了骨料的生产成本,具有显著的环境效应和经济效应。
附图说明
图1为本发明实施例中一种制造再生骨料的生产系统的示意图;
图中:1、处理釜;2、离心机;3、吸附釜;4、除杂装置;5、干燥装置;6、破碎机;7、原料仓;8、计量仓;9、给料机;10、研磨装置、11、均化仓、12、加湿搅拌机、13、造粒机;14、养护箱。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好理解本发明方案,下面对本发明进行更全面的描述。
一种淤泥预处理方法,包括如下步骤:
S1.利用过滤筛过滤淤泥,将淤泥与固体杂物分离;
S2.将步骤S1中过滤后的淤泥输送至处理釜1中,加入超支化阳离子分散剂后进行超声分散,并进行加热处理,然后将加热处理后的淤泥输送至离心机2中,进行离心脱水,得到脱水后的淤泥;
S3.将脱水后的淤泥输送至吸附釜3中,加入水,进行搅拌,加入粒径﹥5mm以上的吸附颗粒,进行吸附处理后,将吸附处理后的淤泥输送至除杂装置4中除去吸附颗粒,再将除去吸附颗粒的淤泥输送至干燥装置5进行干燥,最后将干燥后的淤泥输送至破碎机6进行破碎,得到预处理的淤泥;
所述吸附颗粒的制备原料包括负载二氧化钛的羟基磷灰石、凹凸棒粉、沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉。
本发明通过加入超支化阳离子分散剂后进行超声分散,进行加热处理,可使大部分油溶性的污染物从淤泥中解离至水中并通过脱水除去,再通过加入吸附颗粒吸附剩余的污染物,该吸附颗粒具有较大的粒径,容易与淤泥分离,不会对后续的应用造成影响。
其中,步骤S2中,所述超声分散时间为2-2.5h;所述加热处理的温度为80-90℃,所述加热处理的时间为2-3h;步骤S3中,所述吸附处理的时间为5-8h。
其中,所述吸附颗粒的制备方法包括如下步骤:
S33.将羟基磷灰石粉中置于足量的二氧化钛溶胶中,加入二甲基亚砜混合均匀后,浸泡,过滤,将滤渣干燥后,置于马弗炉中,升温至600-650℃,保温1-2h,得到负载二氧化钛的羟基磷灰石,将负载二氧化钛的羟基磷灰石粉碎成粉体后,与凹凸棒粉混合均匀,增湿至湿度为5%,加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀后,置于球盘中进行造粒,喷水,制成2-3mm的小球,得到吸附颗粒前驱体;
S34.将沸石粉、海泡粉、蛭石粉和电气石粉混合均匀后,得到混合粉体;
S35.向吸附颗粒前驱体继续喷水,将吸附颗粒前驱体的水分控制在20-25%后,将混合粉体加入至球盘中,包覆于吸附颗粒前驱体上,将包覆后的吸附颗粒前驱体的粒径控制在5-10mm,然后在650℃下进行烧结25min,得到吸附颗粒。
本发明的吸附颗粒将多种不同的吸附剂复合在一起,可有效吸附淤泥中的臭气、重金属、微生物等污染物,使用后,可通过煅烧的方法进行活化,以进行重复使用。
其中,步骤S33中,所述浸泡时间为2-3h;所述二甲基亚砜的添加量为体系质量的3-5%,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量为1-2%;步骤S34中,所述沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉的质量比为5:1:2:2;步骤S35中,所述烧结的温度为700-750min,所述烧结的时间为15-25min。
一种制造再生骨料的生产系统,包括用于进行上述的淤泥处理方法的预处理单元,以及依次连通的配料装置、研磨装置10、均化仓11、加湿搅拌机12、造粒机13和养护箱14;其中,预处理单元包括所述依次连通的处理釜1、离心机2、吸附釜3、除杂装置4、干燥装置5和破碎机6;所述配料装置包括依次连接的原料仓7、计量仓8和给料机9,所述破碎机6与原料仓7相连通。
其中,所述处理釜1与离心机2之间通过管道连通,所述离心机2与吸附釜3之间通过第一输送装置连通,所述吸附釜3与除杂装置4通过管道连通,所述除杂装置4与干燥装置5通过第二输送装置连通,所述干燥装置5与破碎机6通过第三输送装置连通,所述破碎机6与原料仓7通过第四输送装置相连通;所述研磨装置10与所述均化仓11通过第五输送装置相连通,所述均化仓11与加湿搅拌机12通过第六输送装置相连通,所述加湿搅拌机12与所述造粒机13通过第七输送装置相连通,所述造粒机13和养护箱14通过第八输送装置相连通。
其中,第一输送装置和第四输送装置均采用斗式提升机,所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第六输送装置、第七输送装置和第八输送装置均采用皮带输送机,所述第五输送装置采用计量螺旋输送机。
一种制备再生骨料的方法,采用上述的制造再生骨料的生产系统进行如下步骤:
S1.将制备原料分装到对应的原料仓7内,通过计量仓8和给料机9按比例输送到研磨装置10进行研磨;将研磨后的原料混合物输送至均化仓11内进行均化,再将均化后的混合物输送至加湿搅拌机12内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物输送至造粒机13中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
S2.将再生骨料前驱体输送至养护箱14,进行二氧化碳初养护,完成后,进行后养护,得到再生骨料。
其中,制备原料包括如下重量份的组分:采用上述的方法处理得到的淤泥65%-70%、水泥15-20份、粉煤灰5-8份、水玻璃5-8份、纤维0.2-0.5份、生石灰2-4份、线性水溶性聚合物0.5-2份。
也可根据需要,在上述的制备原料组分中加入成孔剂,用于制备轻质的再生骨料。
其中,所述初步养护的时间为10-12h。
其中,所述后养护包括蒸压养护、蒸汽养护、自然养护、保湿养护的一种或几种。
可单独采用蒸压养护、蒸汽养护、自然养护、保湿养护的其中一种用于氧化,也可以将将蒸压养护、蒸汽养护、自然养护、保湿养护这几种方式进行组合以达到缩短养护时间和降低成本的目的。
其中,线性水溶性聚合物可选为聚丙烯酰胺。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述,但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。另外,关于本说明书中的“份”、“%”,除非特别说明,分别表示“质量份”、“质量%”。
一种制造再生骨料的生产系统,包括用于进行淤泥处理方法的预处理单元,以及依次连通的配料装置、研磨装置10、均化仓11、加湿搅拌机12、造粒机13和养护箱14;其中,预处理单元包括所述依次连通的处理釜1、离心机2、吸附釜3、除杂装置4、干燥装置5和破碎机6;所述配料装置包括依次连接的原料仓7、计量仓8和给料机9,所述破碎机6与原料仓7相连通;
其中,所述处理釜1与离心机2之间通过管道连通,所述离心机2与吸附釜3之间通过第一输送装置连通,所述吸附釜3与除杂装置4通过管道连通,所述除杂装置4与干燥装置5通过第二输送装置连通,所述干燥装置5与破碎机6通过第三输送装置连通,所述破碎机6与原料仓7通过第四输送装置相连通;所述研磨装置10与所述均化仓11通过第五输送装置相连通,所述均化仓11与加湿搅拌机12通过第六输送装置相连通,所述加湿搅拌机12与所述造粒机13通过第七输送装置相连通,所述造粒机13和养护箱14通过第八输送装置相连通。
其中,所述处理釜1设有超声分散功能和加热功能,用于对淤泥进行预处理;所述离心机2用于将淤泥进行脱水;所述吸附釜3设有搅拌功能;所述除杂装置4为滤泥除杂机,用于将淤泥与吸附颗粒分离;所述干燥装置5干燥装置5为往复式流化床,用于将淤泥进行干燥;所述破碎机6用于将干燥后的淤泥进行破碎成粉末;所述配料装置用于按比例计量配制原料;所述研磨装置为立磨,用于研磨制备原料;所述均化仓用于将研磨好的制备原料进行均化;所述加湿搅拌机12用于将均化好的制备原料进行预增湿拌合;所述造粒机13无特别限定,可根据所需的再生骨料的形状进行选择合适进行造粒;养护箱14设有蒸压功能和二氧化碳养护功能,养护箱14用于对再生骨料进行养护。
其中,第一输送装置和第四输送装置均采用斗式提升机,所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第六输送装置、第七输送装置和第八输送装置均采用皮带输送机,所述第五输送装置采用计量螺旋输送机。
以下制备例1和制备例2是关于吸附颗粒的制备方法:
制备例1
一种制备吸附颗粒的方法,包括如下步骤:
(1)将羟基磷灰石中置于足量的二氧化钛溶胶中,加入体系质量5%的二甲基亚砜,浸泡2h,过滤,将滤渣干燥后,置于马弗炉中,以20℃/min的升温速度升温至600℃,保温2h,得到负载二氧化钛的羟基磷灰石,将负载二氧化钛的羟基磷灰石粉碎成粉体后,与凹凸棒粉混合均匀,增湿至湿度为5%,加入体系质量2%聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀后,置于球盘中进行造粒,喷水,制成2-3mm的小球,得到吸附颗粒前驱体;
(2)将质量比为5:1:2:2的沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉混合均匀后,得到混合粉体;
(3)向吸附颗粒前驱体继续喷水,将吸附颗粒前驱体的水分控制在20-25%后,将混合粉体加入至球盘中,包覆于吸附颗粒前驱体上,将包覆后的吸附颗粒前驱体的粒径控制在5-10mm,然后在700℃下进行烧结25min,得到吸附颗粒。
制备例2
一种制备吸附颗粒的方法,包括如下步骤:
(1)将羟基磷灰石中置于足量的二氧化钛溶胶中,加入体系质量3%的二甲基亚砜,浸泡3h,过滤,将滤渣清洗干燥后,置于马弗炉中,以20℃/min的升温速度升温至650℃,保温1h,得到负载二氧化钛的羟基磷灰石,将负载二氧化钛的羟基磷灰石粉碎成粉体后,与凹凸棒粉混合均匀,增湿至湿度为5%,加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀后,置于球盘中进行造粒,喷水,制成2-3mm的小球,得到吸附颗粒前驱体;
(2)将质量比为5:1:2:2的沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉混合均匀后,得到混合粉体;
(3)向吸附颗粒前驱体继续喷水,将吸附颗粒前驱体的水分控制在20-25%后,将混合粉体加入至球盘中,包覆于吸附颗粒前驱体上,然后在750℃下进行烧结15min,得到吸附颗粒。
以下实施例1和实施例2是关于淤泥的预处理方法
实施例1
一种淤泥预处理方法包括如下步骤:
(1)利用吸泥泵抽取水底淤泥,将淤泥通过振动过滤筛,将大体积的杂物和粒径为5mm以上的砂石与淤泥分离;
(2)利用管道将步骤S1中处理后的淤泥输送至处理釜1中,加入超支化吉米奇季铵盐分散剂后进行超声分散2h,并进行在80℃下进行加热处理3h,然后将加热处理后的淤泥利用管道输送至离心机2中,以3000r/min的转速进行离心脱水,得到脱水后的淤泥;
(3)将脱水后的淤泥通过斗提加入至吸附釜3中,加入淤泥质量30%的水,进行搅拌,加入粒径为5-10mm的吸附颗粒进行5h的吸附处理后,将吸附处理后的淤泥利用管道输送至除杂滤泥机中除去吸附颗粒,并被分割成条状,再将除去吸附颗粒的淤泥通过皮带输送机输送至往复式流化床干燥器进行干燥,最后将干燥后的淤泥皮带通过输送机输送至破碎机6进行破碎,得到处理好的淤泥;
实施例2
一种淤泥处理方法,包括如下步骤:
(1)利用吸泥泵抽取水底淤泥,将淤泥通过振动过滤筛,将大体积的杂物和粒径为5mm以上的砂石与淤泥分离;
(2)使用管道将步骤S1中处理后的淤泥加入至处理釜1中,加入超支化吉米奇季铵盐分散剂后进行超声分散2.5h,并进行在90℃下进行加热处理2h,然后将加热处理后的淤泥于离心机2中以3000r/min的转速下进行离心脱水,得到脱水后的淤泥;
(3)将脱水后的淤泥通过斗提加入至吸附釜3中,加入淤泥质量25%的水,进行搅拌,加入粒径为5-10mm的吸附颗粒进行8h的吸附处理后,将吸附处理后的淤泥利用管道输送至除杂滤泥机中除去吸附颗粒,并被分割成条状,再将除去吸附颗粒的淤泥通过皮带输送机输送至往复式流化床干燥器进行干燥,最后将干燥后的淤泥通过皮带输送机输送至破碎机6进行破碎,得到处理好的淤泥。
以下实施例3-实施例5是关于再生骨料的制造方法
实施例3
一种制备再生骨料的方法,包括如下步骤:
(1)将制备原料分装到对应的原料仓7内,通过计量仓8和给料机9按重量百分比输送到研磨装置10进行研磨;其中,制备原料包括如下重量份的组分:实施例1得到的淤泥70份、水泥17.3份、粉煤灰5份、水玻璃5份、纤维0.2份、生石灰2份、聚丙烯酰胺0.5份;
(2)将上述称好的混合物加入至研磨装置10中研磨后,将混合物输送至均化仓11内进行均化,将均化后的混合物送入加湿搅拌机12内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物通过输送至造粒机13中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
(3)将再生骨料前驱体通过加入至养护箱14,进行12h二氧化碳初养护,然后进行10h的蒸压养护,以及2天的自然养护得到再生骨料。
(4)将10g上述再生骨料,放入100mL纯净水中,在转速为110r/min,温度为20℃的条件下振荡8h后静置16h,重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的含量分别为0.045、1.64、0.0001、0.0001、0.04mg/L,均符合浸出毒性鉴别标准值。
(5)将上述再生骨料筛选出粒径为10mm的再生骨料,按照通用方法进行测试,测得筒压强度为9.5Mpa。
实施例4
一种制备再生骨料的方法,包括如下步骤:
(1)将制备原料分装到对应的原料仓7内,通过计量仓8和给料机9按重量百分比输送到研磨装置10进行研磨;其中,制备原料包括如下重量份的组分:实施例2得到的淤泥65份、水泥20份、粉煤灰5份、水玻璃5份、纤维0.5份、生石灰4份、聚丙烯酰胺0.5份。
(2)将上述称好的混合物加入至研磨装置10中研磨后,将混合物输送至均化仓11内进行均化,将均化后的混合物送入加湿搅拌机12内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物通过输送至造粒机13中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
(3)将再生骨料前驱体通过加入至养护箱14,进行10h二氧化碳初养护,然后进行12h的蒸汽养护,以及2天的保湿养护,得到再生骨料。
(4)将10g上述再生骨料,放入100mL纯净水中,在转速为110r/min,温度为20℃的条件下振荡8h后静置16h,重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的含量分别为0.040、1.52、0.0001、0.0001、0.035mg/L,均符合浸出毒性鉴别标准值。
(5)将上述再生骨料筛选出粒径为10mm的再生骨料,按照通用方法进行测试,测得筒压强度为10.1Mpa。
实施例5
一种制备再生骨料的方法,包括如下步骤:
(1)将制备原料分装到对应的原料仓7内,通过计量仓8和给料机9按重量百分比输送到研磨装置10进行研磨;其中,制备原料包括如下重量份的组分:实施例1得到的淤泥66份、水泥15份、粉煤灰8份、水玻璃6.5份、纤维0.5份、生石灰2份、聚丙烯酰胺2份。
(2)将上述称好的混合物加入至研磨装置10中研磨后,将混合物输送至均化仓11内进行均化,将均化后的混合物送入加湿搅拌机12内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物通过输送至造粒机13中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
(3)将再生骨料前驱体通过加入至养护箱14,进行11h二氧化碳初养护,然后进行9h的蒸压养护,再进行10h的蒸汽养护,得到再生骨料。
(4)将10g上述再生骨料,放入100mL纯净水中,在转速为110r/min,温度为20℃的条件下振荡8h后静置16h,重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的含量分别为0.043、1.62、0.0001、0.0001、0.038mg/L,均符合浸出毒性鉴别标准值。
(5)将上述再生骨料筛选出粒径为10mm的再生骨料,按照通用方法进行测试,测得筒压强度为9.7Mpa。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种淤泥预处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.利用过滤筛过滤淤泥,将淤泥与固体杂物分离;
S2.将步骤S1中过滤后的淤泥输送至处理釜(1)中,加入超支化阳离子分散剂后进行超声分散,并进行加热处理,然后将加热处理后的淤泥输送至离心机(2)中,进行离心脱水,得到脱水后的淤泥;
S3.将脱水后的淤泥输送至吸附釜(3)中,加入水,进行搅拌,加入粒径为5mm以上的吸附颗粒,进行吸附处理后,将吸附处理后的淤泥输送至除杂装置(4)中除去吸附颗粒,再将除去吸附颗粒的淤泥输送至干燥装置(5)进行干燥,最后将干燥后的淤泥输送至破碎机(6)中进行破碎,得到预处理后的淤泥;
所述吸附颗粒的制备原料包括负载二氧化钛的羟基磷灰石、凹凸棒粉、沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉;
其中,吸附颗粒制备方法包括如下步骤:
S33.将羟基磷灰石粉置于足量的二氧化钛溶胶中,加入二甲基亚砜混合均匀后,浸泡,过滤,将滤渣干燥后,置于马弗炉中,升温至600-650℃,保温1-2h,得到负载二氧化钛的羟基磷灰石,将负载二氧化钛的羟基磷灰石粉碎成粉体后,与凹凸棒粉混合均匀,增湿至湿度为5%,加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀后,置于球盘中进行造粒,喷水,制成2-3mm的小球,得到吸附颗粒前驱体;
S34.将沸石粉、海泡粉、蛭石粉和电气石粉混合均匀后,得到混合粉体;
S35.向吸附颗粒前驱体继续喷水,将吸附颗粒前驱体的水分控制在20-25%后,将混合粉体加入至球盘中,包覆于吸附颗粒前驱体上,将包覆后的吸附颗粒前驱体的粒径控制在5-10mm,然后进行烧结,得到吸附颗粒。
2.根据权利要求1所述的淤泥预处理方法,其特征在于,步骤S2中,所述超声分散时间为2-2.5h;所述加热处理的温度为80-90℃,所述加热处理的时间为2-3h;步骤S3中,所述吸附处理的时间为5-8h。
3.根据权利要求1所述的淤泥预处理方法,其特征在于,步骤S33中,所述浸泡时间为2-3h;所述二甲基亚砜的添加量为体系质量的3-5%,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量为体系质量的1-2%;步骤S34中,所述沸石粉、海泡粉、蛭石和电气石粉的质量比为5:1:2:2;步骤S35中,所述烧结的温度为700-750℃,所述烧结的时间为15-25min。
4.一种制造再生骨料的生产系统,其特征在于,包括用于进行权利要求1-3任一项所述的淤泥预处理方法的预处理单元,以及依次连通的配料装置、研磨装置(10)、均化仓(11)、加湿搅拌机(12)、造粒机(13)和养护箱(14);其中,预处理单元包括依次连通的处理釜(1)、离心机(2)、吸附釜(3)、除杂装置(4)、干燥装置(5)和破碎机(6);所述配料装置包括依次连接的原料仓(7)、计量仓(8)和给料机(9),所述破碎机(6)与原料仓(7)相连通。
5.根据权利要求4所述的制造再生骨料的生产系统,其特征在于,所述处理釜(1)与离心机(2)之间通过管道连通,所述离心机(2)与吸附釜(3)之间通过第一输送装置连通,所述吸附釜(3)与除杂装置(4)通过管道连通,所述除杂装置(4)与干燥装置(5)通过第二输送装置连通,所述干燥装置(5)与破碎机(6)通过第三输送装置连通,所述破碎机(6)与原料仓(7)通过第四输送装置相连通;所述研磨装置(10)与所述均化仓(11)通过第五输送装置相连通,所述均化仓(11)与加湿搅拌机(12)通过第六输送装置相连通,所述加湿搅拌机(12)与所述造粒机(13)通过第七输送装置相连通,所述造粒机(13)和养护箱(14)通过第八输送装置相连通。
6.根据权利要求5所述的制造再生骨料的生产系统,其特征在于,第一输送装置和第四输送装置均采用斗式提升机,第二输送装置、第三输送装置、第六输送装置、第七输送装置和第八输送装置均采用皮带输送机,所述第五输送装置采用计量螺旋输送机。
7.一种制备再生骨料的方法,其特征在于,采用权利要求4-6任一项所述的制造再生骨料的生产系统进行如下步骤:
S1.将制备原料分装到对应的原料仓(7)内,通过计量仓(8)和给料机(9)按比例输送到研磨装置(10)进行研磨;将研磨后的原料混合物输送至均化仓(11)内进行均化,再将均化后的混合物输送至加湿搅拌机(12)内进行增湿,将湿度控制在4-6%,将增湿后的混合物输送至造粒机(13)中进行造粒,得到再生骨料前驱体;
S2.将再生骨料前驱体输送至养护箱(14),进行二氧化碳初养护,完成后,进行后养护,得到再生骨料;
其中,制备原料包括如下重量份的组分:采用权利要求1-3任一项所述的方法预处理后的淤泥70份、水泥17.3份、粉煤灰5份、水玻璃5份、纤维0.2份、生石灰2份、聚丙烯酰胺0.5份。
8.根据权利要求7所述的制备再生骨料的方法,其特征在于,其中,制备原料包括如下重量份的组分:采用权利要求1-3任一项所述的方法预处理后的淤泥65份、水泥20份、粉煤灰5份、水玻璃5份、纤维0.5份、生石灰4份、聚丙烯酰胺0.5份。
9.根据权利要求7所述的制备再生骨料的方法,其特征在于,其中,制备原料包括如下重量份的组分:采用权利要求1-3任一项所述的方法预处理后的淤泥66份、水泥15份、粉煤灰8份、水玻璃6.5份、纤维0.5份、生石灰2份、聚丙烯酰胺2份。
10.根据权利要求7所述的制备再生骨料的方法,其特征在于,所述初养护的时间为10-12h。
11.根据权利要求7所述的制备再生骨料的方法,其特征在于,所述后养护的方式包括蒸压养护、蒸汽养护、自然养护、保湿养护的一种或几种。
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