[發明專利]一種摻煤渣和污泥燒制陶粒的方法

在審

• 申請號: 201710301624.0
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107129270A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 孫懷東
• 申請（專利權）人: 江蘇建華新型墻材有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/135;C04B38/00;C04B18/02
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙)32274
• 代理人: 王云

技術領域

本發明屬于無機非金屬材料領域，涉及摻煤渣和污泥燒制陶粒的方法。

背景技術

陶粒是以黏土、亞黏土等為主要原料，經加工制粒、燒脹而成的，其粒徑在5mm以上的輕粗骨料，適用于保溫、也可用于結構用輕骨料混凝土。陶粒行業中將密度300～500kg/m3的陶粒稱為超輕陶粒，而密度＞500kg/m3的陶粒為一般密度陶粒。超輕陶粒對原料配方要求很苛刻，故一般只是用固體廢棄物部分代替粘土或頁巖，或者固體廢棄物加入煤炭、水玻璃等非固廢原料來制備超輕陶粒。

傳統的陶粒原料主要是粘土、頁巖等天然礦產資源，但是，大量利用它們來生產陶粒會破壞耕地和生態環境。隨著對環保重視程度的不斷提高，近年來國家開始逐步禁止生產和使用純天然粘土類制品，鼓勵利用固體廢棄物來部分或全部代替粘土和頁巖等天然礦產資源。目前，國內外大都集中在如何利用各種固體廢棄物燒制陶粒。

一般來講，煤渣和污泥含水量較高，煤渣含水率25％左右，污泥含水率80％左右，煤渣、污泥、黃土三者拌合后若不進行處理，難以造粒成型。污泥脫水難度較大，CN104163617B中所使用的的污泥為經壓濾、自然干化處理后的污泥，含水率為45％-60％；CN101148346A中所使用的污泥則是經粉碎、烘干脫水。上述方法污泥脫水或時間長、或能耗高，且經脫水后的污泥含水量仍然較高，在制備陶粒的時候造粒成型的難度較大。

另外，輕質高強陶粒是當前新型建筑材料研究的熱點。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種摻煤渣和污泥燒制陶粒的方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的摻煤渣和污泥燒制陶粒的方法，包括如下步驟：

a.前處理：將煤渣、粘土粉碎后烘干后待用，將污泥進行脫水處理，粘土、煤粉渣粉碎粒徑大于180目；

b.配料：將煤渣、粘土、脫水污泥按一定比例無需加水混合攪拌均勻；以各物料按體積稱取，其中煤渣用量20％-60％，粘土用量20％-30％，脫水污泥用量20％-50％；

c.造粒：將步驟b中混合攪拌均勻的物料制成粒徑0-40mm的小球；

d.烘干：將制備好的小球放入105±5℃的恒溫箱中烘干；

e.預熱：將恒溫箱中烘干的小球放入350-500℃的預熱箱中預熱10-30min；

f.烘焙成品：將預熱箱中的小球放入1050-1150℃的焙熱箱中焙燒5-15min，冷卻后即可得到輕質陶粒。

進一步地，步驟a中所述煤渣采用生產窯余熱進行烘干處理，進而充分利用能源達到節能減排的目的；所述污泥采用絮凝劑或烘干、除臭設備進行脫水處理，絮凝劑選自市面上常見的無機絮凝劑、有機絮凝劑、天然高分子絮凝劑、微生物絮凝劑和復合絮凝劑中的一種或幾種，采用絮凝劑進行脫水處理，脫水效率更高。

進一步地，步驟a中所述煤渣烘干后含水量低于10％，所述脫水污泥的含水量不超過40％。在未脫水前，煤渣含水率25％左右，污泥含水率80％左右。

進一步地，步驟b中所述的煤渣及脫水污泥的總用量為70％-80％之間，由此，不僅降低了生產成本又節約了資源。

在本發明的另一種優選實施例中，步驟b中配方還包括用量為0.5％-4％的凹凸棒土。凹凸棒土具有獨特的層鏈狀結構特征，比表面積大，同時具有強吸水性。將凹凸棒土加入至配料中，一方面可以進一步吸取污泥和煤渣中的水分，降低造粒成型難度；另一方面可減輕陶粒的密度，增強陶粒的強度。

進一步地，步驟d中恒溫箱烘干時間為2-2.5h。

有益效果：本發明的摻煤渣和污泥燒制陶粒的方法與現有技術相比:

(1)本發明方法所使用的煤渣是生產過程中煤燃燒后的固體廢物，所使用的污泥是城市生活污泥，一般沒有利用空間，經該發明使用后，節約了固體廢物的占地面積，節約資源、變廢為寶，減輕環境污染；本發明方法固體廢棄物(煤渣、污泥)使用量超過70％，極大降低生產成本，具有良好的經濟和社會效益。

(2)本發明在配料中使用凹凸棒土降低了造粒成型難度，減輕陶粒密度、增強了陶粒的強度。

(3)用該方法燒制的陶粒，操作可控，重現率好?？捎糜诨炷林芯哂薪档突炷猎缙谒療幔黾踊炷恋目沽蛩猁}侵蝕性能和抗滲性，而抗滲性直接關系到混凝土的抗碳化能力、抗凍性和抗侵蝕性，同時對混凝土的收縮、徐變也有很大影響。

具體實施方式