[發明專利]一種利用石灰干化污泥燒制水泥的方法

有效

• 申請號: 201410028133.X
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103833247A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 邢奕;洪晨;張坤;宋存義;汪莉;姜長祿;王志強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26;C04B7/24;C04B7/36
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于建筑領域，涉及一種建筑材料，是一種利用石灰干化污泥燒制而成的水泥。?

技術背景

近年來，隨著我國城鎮化水平不斷提高，人們環保意識的增強，城市排水和污水處理基礎設施建設取得了很大的進步，污水處理廠的建設投運必然伴隨產生大量的剩余污泥。剩余污泥既含有大量的微生物、有機質及豐富的氮、磷、鉀等營養物質，又含有重金屬、病原微生物等，如處理不善將會造成嚴重的二次污染。同時，污泥處理的投資和運行費用巨大，可占整個污水廠投資及運行費用的25%-65%，已成為城市污水處理廠所面臨的沉重負擔。?

目前，在眾多污泥處理方式中，污泥石灰穩定干化技術是現今國內新開發出的一種運用添加劑對城市污水處理廠污泥進行干燥、穩定化和資源化處理的方法。其具有建設周期短、投資少、占地省、技術較簡單，出泥含水率一般低于60%等優點，因此越來越受到研究人員和工程人員的關注。但是，采用石灰干化處理后的污泥，再處理方式多為填埋堆放處理，一方面占用大量土地，另一方面不可避免的對環境造成一定的污染，另外污泥中含有的大量有用組分如石灰、有機質等被白白浪費，沒有實現有效的資源化利用。?

同時，隨著我國房地產的蓬勃發展，水泥作為一種重要的建筑材料，其產量也飛速提高。然而傳統水泥是一個高能耗、原料消耗大、污染大的產業，我國作為水泥生產大國，在粗放型經濟模式下，水泥生產量居世界第一20年左右，但付出的代價也是巨大的，其對我國的資源與環境帶來許多負面影響。在擴大內需、經濟結構轉型以及倡導綠色經濟的現實需求下，水泥工業如何降低資源、能源消耗和減輕環境負荷同樣是一個重大的課題。?

利用城市生活污水廠產生的污泥作為水泥生產過程中部分原料燒制水泥在國內外都有學者進行了研究，但對于污泥采取的均是單一的熱干化處理方式，利用石灰干化處理后的石灰干化污泥制備水泥的研究尚未有系統全面的報道，因此研究成果存在一定局限性。?

發明內容

本發明提出了一種利用石灰干化污泥燒制水泥的方法，旨在緩解水泥行業原材料消耗嚴重的問題，同時在水泥窯爐中安全處置石灰干化污泥，從而節約大量土地資源。?

本發明所采用的技術方案：?

A.?將石灰干化處理后的石灰干化污泥進一步脫水和干化至含水率低于3%。

B.?對石灰干化污泥以及其他水泥原料包括石灰石、砂巖、鐵礦石、粉煤灰進行化學全分析，以計算物料配比。?

C.?依據物料配比計算結果，將干化后的石灰干化污泥和其他水泥原料混合后一起運送至水泥生料磨制得水泥生料。其中石灰干化污泥的加入量占生料質量分數的10%-30%。?

D.?將粉磨均化后的生料送入煅燒系統，在1400℃下燒成水泥熟料，最后加入石膏共同磨細，制成水泥。?

熱干化污泥在化學組成上與水泥原料中的硅質原料相似，所以在制備水泥時，考慮到率值和污泥可能帶來的負面影響，配比量不會很高，一般在10%以下才能得到合格的水泥產品。而石灰干化污泥在化學組成上更接近于石灰石，相較熱干化污泥能夠以更高的配比量加入生料，從而提高水泥窯處置污泥的能力，同時由于石灰干化污泥中帶來的CaO純度高，其對于改善水泥生料易燒性和增強水泥物理性能有明顯效果。?

上述步驟B中石灰干化污泥和其他水泥原料的配比范圍是：石灰干化污泥10%-30%，石灰石50%-78%，砂巖1.5%-4%，鐵礦石12%-14.5%，粉煤灰0.8-6%。在配料中除了石灰石和砂巖外，還加入鐵礦石是為了提高水泥的強度，而加入粉煤灰則可以改善水泥的膨脹性能和生料的易燒性。?

本發明所取得的效果是：采用本發明使得生產出的水泥性能良好，完全符合相關國家標準，且石灰干化污泥中的重金屬在水泥中能夠很好的固化，不會產生二次污染。一方面有效緩解了水泥行業原材料消耗嚴重的問題，另一方面在水泥窯爐中安全處置了石灰干化污泥，節約了大量土地資源。?

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程詳圖。?

圖2熟料游離氧化鈣含量（質量分數/%）。?

具體實施方式

以下結合附圖和具體實例對本發明做具體介紹，但本發明的內容不僅僅局限于下述實施例。?