[發明專利]一種污泥鋼渣超輕陶粒及其制備方法

無效

• 申請號: 200910016302.7
• 申請日: 2009-06-04
• 公開（公告）號: CN101565297A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 岳欽艷;齊元峰;高寶玉;文毅章;吳蘇清;于慧;岳敏
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B33/00
• 分類號: C04B33/00;C04B33/13
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 程凌軍

技術領域

本發明涉及一種污泥鋼渣超輕陶粒及利用城市污水廠的脫水污泥與轉爐鋼渣燒制超輕陶粒的方法，屬環境科學技術領域。

背景技術

脫水污泥是由代謝的微生物尸體和吸附物組成，排放時含水量在99％以上，經機械脫水后呈泥土狀，含水率仍達80％左右。由于現有的城市排水系統大多有工業廢水排入，致使脫水污泥中有害物質增多，有害物質在土壤中積累和病毒污染等使脫水污泥處理日趨困難。國外一些發達國家和地區目前正采用焚燒的方法處理脫水污泥，這可以避免有害物質在土壤中的積累和防止病毒的污染等一系列問題，但是處理費用昂貴，成本在每噸污泥(含水80％)200元左右。脫水污泥處理問題已成為發展污水處理的障礙之一，國家和不少地方的環保部門都把它列為重要的環保研究課題。

隨著鋼鐵工業生產技術的快速發展和提高，鋼產量迅速增加，伴隨產生大量的固體廢棄物，包括尾礦、冶煉渣、塵泥、粉煤灰和爐渣及工業垃圾等固體廢物，其中鋼渣和鐵渣就占41％。世界各國的鋼鐵企業，每生產1噸粗鋼會排放約130kg的鋼渣、300kg含鐵粉渣及其他廢料。全世界每年排放鋼渣量約1-1.5億噸，我國國內積存鋼渣已經有1億噸以上，并且每年仍以數百萬噸的排渣量遞增。國內鋼鐵企業大多都使用轉爐煉鋼，所以轉爐渣就占了鋼渣總量的絕大部分。又因轉爐渣難被利用，因此造成堆積。鋼渣的堆放不僅占用了大量農田、污染了環境，而且常常由于堆放地的限制造成排渣不暢，影響鋼鐵企業的正常生產

當前超輕陶粒主要是利用頁巖，砂巖等進行燒制，有的也適量的添加河底泥用于超輕陶粒的燒制。CN101215146A公開了一種油母頁巖渣超輕陶粒及其生產工藝，它是由油母頁巖渣、發氣材料、塑化材料及穩定發氣材料按一定重量份配比組成。經過物料粉磨、預加水攪拌、皮帶機輸送、雙軸攪拌機攪拌、造粒機造粒，然后經皮帶機送入雙筒回轉窯烘干、預熱，溫度逐漸升至850℃左右，最后進入雙筒回轉窯焙燒。CN101215149A公開了以污泥為主原料的超輕陶粒的制備方法，陶粒配方以廢玻璃粉和污泥為主料，以氟硅酸鈉和硼砂之一為輔助原料，低溫850℃～950℃燒成污泥玻璃超輕陶粒。配方中城市生活干污泥含量為20％～70％，廢玻璃粉25％～75％，輔助原料2％～6％。

目前尚未見用城市污水廠污泥和轉爐鋼渣混合燒制超輕陶粒公開報道。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種污泥鋼渣超輕陶粒及其制備方法。該方法工藝簡單、方便，污泥添加量可達30％以上，轉爐鋼渣添加量可達25％。

術語說明：

陶粒分為輕質陶粒和超輕陶粒，超輕陶粒是指堆積密度小于500kg/m³的陶粒，堆積密度高于500kg/m³的陶粒為輕質陶粒。

本發明的技術方案如下：

一種污泥鋼渣超輕陶粒，其特征是原料組分如下：

干化污泥10-35份，轉爐鋼渣10-25份，粘土30-80份。

該超輕陶粒堆積密度為400-500kg/m³，顆粒密度為760-925kg/m³，吸水率為4.0-6.0wt％，膨脹率為17-30％。

優選的，一種污泥鋼渣超輕陶粒，原料組分為：干化污泥30份，轉爐鋼渣25份，粘土45份。

本發明的污泥鋼渣超輕陶粒的制備方法，步驟如下：

(1)脫水污泥經干化處理，轉爐鋼渣和粘土烘干處理，將三種原料破碎，用100目篩進行篩分，顆粒直徑≤0.15mm；

(2)按比例稱取步驟(1)處理好的干化污泥、轉爐鋼渣和粘土，混合均勻，加水攪和制成生料球；

(3)將生料球置于常溫下干燥10小時-15小時，再將生料球在350℃-380℃預熱10分鐘-20分鐘，置于1050-1100℃的管式電阻爐中燒制5分鐘-15分鐘，將燒制好的陶粒取出，冷卻至室溫，即得超輕陶粒。

優選的，上述步驟(2)干化污泥、轉爐鋼渣和粘土的重量比為30∶25∶45。

步驟(2)的加水量不做特別限定，以能制成生料球為宜，水分將在后序步驟中除去。

本發明工藝簡單，制備的超輕陶粒外觀為深褐色或者黑褐色表面粗糙的球狀固體，堆積密度為400-500kg/m³，顆粒密度為760-925kg/m³，在水中可以漂浮，吸水率為4.0-6.0wt％，膨脹率為17-30％，具有輕質、強度高、吸水率小、比表面積大等特點。