CN115322007A - 一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污泥制作陶粒，特别是涉及一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，烘干至恒重，打碎过筛得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；步骤二，分别称取污泥粉料50‑60份、炉渣粉料60‑75份、黏土粉料80‑100份、粉煤灰粉料20‑25份、氧化铁粉料10‑20份、沸石粉料10‑20份，加水混合至潮湿状，挤压成型，然后进行烘干煅烧，即得到陶粒。本发明一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，通过将原料中放置沸石，能够使沸石与黏土相互作用，协同黏土一起对污泥等原料助熔，从而便于提高污泥制作陶粒时的配比。

Description

一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法
技术领域
本发明属于污泥制作陶粒，特别是涉及一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法。
背景技术
在处理污水时会产生较多的污泥，而污泥中含有较多的有害物质，对污泥的有效处理成为一个难题，目前，学者对污泥制陶粒做了大量的研究工作，为污泥利用提供资源化利用出路，而污泥焚烧炉渣作为污泥焚烧产物，其化学组成与污泥灰份相似，同样可作为陶粒原材料，但相关研究缺失，需进一步研发，以实现应用。炉渣作为陶粒原材料在高温下产生熔融并经一系列复杂化学反应后形成陶质、瓷质及玻璃质等陶粒的技术特征，为污泥焚烧炉渣提供新的资源化处置方式，有助于推进行业内污泥焚烧炉渣资源化利用进程。
现有的污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法大多只添加黏土，在黏土的作用下进行粘结以及助熔，但是无法提高污泥的配比以及利用率，使得其他天然原料的配比增大，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，解决现有的无法提高污泥的配比以及利用率的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，烘干至恒重，打碎过筛得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料50-60份、炉渣粉料60-75份、黏土粉料80-100份、粉煤灰粉料20-25份、氧化铁粉料10-20份、沸石粉料10-20份，加水混合至潮湿状，挤压成型，然后进行烘干煅烧，即得到陶粒。
作为优选的方案，步骤一所述烘干的温度为100-110℃。
作为优选的方案，步骤一中所述过筛为使用100-130目筛网进行筛分。
作为进一步优选的方案，步骤一中所述过筛为使用115目筛网进行筛分。
作为优选的方案，步骤二中所述水的添加量为150-200份。
作为优选的方案，步骤二中所述挤压成型的挤出压力为3-5MPa，挤出的颗粒直径为3-5mm。
作为优选的方案，步骤二所述烘干温度为100℃。
作为优选的方案，步骤二所述煅烧是先在400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过将污泥烘干粉碎，由含水较多的含水污泥变成较小颗粒状的干燥污泥，便于与其他配料进行混合以及便于控制其污泥的配比，污泥作为制作陶粒的原料使陶粒原材料容易获得，材料廉价，从而降低了生产成本，避免环境污染。
2、本发明通过在原料中添加沸石和氧化铁，使沸石和氧化铁与黏土相互作用，协同黏土一起对污泥等原料助熔，从而便于提高污泥制作陶粒时的配比，增加污泥的用量，能够提高污泥的利用率，降低对其它天然原料的配比，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法整体流程示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“下”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，如图1所示，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，100℃下烘干至恒重，然后将各原料打碎，使用100目筛网进行筛分得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料50份、炉渣粉料60份、黏土粉料80份、粉煤灰粉料20份、氧化铁粉料10份、沸石粉料10份，加150份水混合至潮湿状，在挤压成型机中以3MPa压力挤压成型，成型颗粒的平均直径3mm，然后将颗粒在100℃下烘干，然后将其放置在箱式电阻炉400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温，即得到陶粒。
实施例二
一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，105℃下烘干至恒重，然后将各原料打碎，使用120目筛网进行筛分得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料55份、炉渣粉料70份、黏土粉料90份、粉煤灰粉料25份、氧化铁粉料15份、沸石粉料15份，加180份水混合至潮湿状，在挤压成型机中以4MPa压力挤压成型，成型颗粒的平均直径4mm，然后将颗粒在100℃下烘干，然后将其放置在箱式电阻炉400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温，即得到陶粒。
实施例三
一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，110℃下烘干至恒重，然后将各原料打碎，使用130目筛网进行筛分得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料60份、炉渣粉料75份、黏土粉料100份、粉煤灰粉料25份、氧化铁粉料20份、沸石粉料20份，加200份水混合至潮湿状，在挤压成型机中以5MPa压力挤压成型，成型颗粒的平均直径5mm，然后将颗粒在100℃下烘干，然后将其放置在箱式电阻炉400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温，即得到陶粒。
对比例一
本对比例与实施例一的区别在于原料不添加沸石。
一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁，100℃下烘干至恒重，然后将各原料打碎，使用100目筛网进行筛分得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料50份、炉渣粉料60份、黏土粉料80份、粉煤灰粉料20份、氧化铁粉料10份，加150份水混合至潮湿状，在挤压成型机中以3MPa压力挤压成型，成型颗粒的平均直径3mm，然后将颗粒在100℃下烘干，然后将其放置在箱式电阻炉400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温，即得到陶粒。
对比例二
本对比例与实施例一的区别在于原料中沸石含量不同。
一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，100℃下烘干至恒重，然后将各原料打碎，使用100目筛网进行筛分得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料50份、炉渣粉料60份、黏土粉料80份、粉煤灰粉料20份、氧化铁粉料10份、沸石粉料35份，加150份水混合至潮湿状，在挤压成型机中以3MPa压力挤压成型，成型颗粒的平均直径3mm，然后将颗粒在100℃下烘干，然后将其放置在箱式电阻炉400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温，即得到陶粒。
收集实施例一至三以及对比例至二所制得的陶粒，检测其性能，如表1所示，同时检测陶粒中污泥的转化成分含量，如表2所示，其中：
Figure BDA0003793708810000061
表1
Figure BDA0003793708810000062
Figure BDA0003793708810000071
表2
Figure BDA0003793708810000072
由表1可知，利用本发明方法制备的陶粒堆积密度为0.85-0.92g/cm3，吸水率为3.3-5.6％，筒压强度为7.5-9.2MPa，各项性能良好。
由表2可知，在原料中添加沸石，使沸石与氧化铁和黏土相互作用，协同黏土一起对污泥等原料助熔，从而便于提高污泥制作陶粒时的配比，增加污泥的用量，能够提高污泥的利用率；并且利用沸石对天然粘土进行改性，在利用制备的陶粒作为建筑材料时，其中改性的粘土会形成防渗层，提高去除主要污染物和控制渗滤液渗透性能，在本发明中，实施例二制得的陶粒，其渗透系数低于1×10-7cm/s的现行标准，防渗性能良好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于，具体方法包括以下步骤：
步骤一，准备含水污泥、炉渣、黏土、粉煤灰、氧化铁以及沸石，烘干至恒重，打碎过筛得污泥粉料、炉渣粉料、黏土粉料、粉煤灰粉料、氧化铁粉料、沸石粉料；
步骤二，分别称取污泥粉料50-60份、炉渣粉料60-75份、黏土粉料80-100份、粉煤灰粉料20-25份、氧化铁粉料10-20份、沸石粉料10-20份，加水混合至潮湿状，挤压成型，然后进行烘干煅烧，即得到陶粒。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤一所述烘干的温度为100-110℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤一中所述过筛为使用100-130目筛网进行筛分。
4.根据权利要求3所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤一中所述过筛为使用115目筛网进行筛分。
5.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤二中所述水的添加量为150-200份。
6.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤二中所述挤压成型的挤出压力为3-5MPa，挤出的颗粒直径为3-5mm。
7.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤二所述烘干温度为100℃。
8.根据权利要求1所述的一种利用污泥焚烧炉渣制作陶粒的方法，其特征在于：步骤二所述煅烧是先在400℃下进行预热30min，再升温至1150℃煅烧17min，然后自然降温，冷却至室温。
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