[實用新型]利用城市廢物和工業固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統

有效

• 申請號: 201720262209.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206580747U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 吳長亮;任常在;劉曉斌;劉全勛;王勇;付華輝
• 申請（專利權）人: 山東卓聯環?？萍加邢薰?/a>;泰安英魯新材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 王志坤

技術領域

本實用新型涉及化工、建材技術及大宗工業固廢與城市污泥的資源綜合利用和環境保護治理領域，具體涉及利用城市廢物和工業固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法。

背景技術

改革開放以來，隨著我國工業的飛速發展和城市化進程的加快，進而產生大量各種有毒有害的工業固體廢棄物，并且其數量還在不斷上升。大宗工業固體廢棄物，簡稱大宗固廢，是指我國在工業生產領域中年產生1000萬噸以上對環境和安全影響較大的工業固體廢物，主要包括赤泥、脫硫石膏、冶煉渣、尾礦砂和煤矸石等?！笆晃濉逼陂g“大宗固廢”總生產量118億噸，總新增存量190億噸?！笆濉逼陂g“大宗固廢”總生產量150億噸，總新增存量270億噸。

同樣的，隨著我國城市人口的增加和規模擴大，城市污水處理難度日益增大，根據官方統計，截至2015年9月底，全國城鎮建成了3830座污水處理廠，高達1.62億m³/d的污水處理能力，伴生污泥突破3000萬噸/年。而污泥是污水處理過程中產生的一種含水率很高的廢棄物，其成分主要含有各種微生物以及有機、無機顆粒組成的絮狀物，含有大量的有毒有害物質，如寄生蟲卵、病原微生物及重金屬離子等。一般來講，污泥風干后的主要成分是二氧化硅、白云母、淡云母、多硅白云母、高嶺土等，這些礦物晶體主要是由鋁、鐵、鎂等金屬元素組成的，且是類似粘土的、具有極細顆粒的礦物質。污泥污染物往往具有長期毒性和不可降解性，若不加處理而無序排放，將通過大氣、水和土壤等介質進入食物鏈，成為危險的二次污染源，對人類健康和生態造成危害。我國每年產生3000萬噸-4000萬噸含水率在80％左右的市政污泥，2015年生活污泥產量為3500萬噸。根據《中國污泥處理處置市場分析報告(2016版)》可知，2015年全國濕污泥無害化處理率平均值為32％，與實際需求之間還存在較大差距。因此，在污水處理領域中，污泥處置也成為當今一大難題。

目前常用的污泥處置技術主要有厭氧消化、好氧發酵、深度脫水、熱干化、石灰穩定、焚燒和碳化等。但這些技術并不能徹底地、同時地實現污泥的減量化、穩定化、無害化與資源化，總會產生諸多后續問題，比如耗能大、技術操作過程產生惡臭氣污染環境、焚燒尾氣產生二惡英等有毒氣體等等問題。

當前為了對污泥進行資源化利用，需要先對污泥進行深度脫水，將其含水率降低到50％左右，然而污泥脫水設備投資高，后期運行維護費用也較高并且造成大量水資源浪費。

實用新型內容

近年來，硫鋁酸鹽水泥成為國內外水泥行業研究發展的新方向，其水泥熟料具有生產所需要的熱耗低、早期強度高、凝結時間短、極好的抗凍融性、堿度低等一系列優異性能，現被廣泛的應用在搶修、搶建工程、冬季施工工程、抗腐蝕工程。我國大宗固廢與城市污泥堆存量巨大，利用難度高，為了使目前應用極少、堆存量極度豐富的城市濕污泥、赤泥與脫硫石膏得到充分利用，用以生產建筑工程所需要的早強、快硬、低堿度等優異性能的水硬性膠凝材料。本實用新型基于廢棄物之間的物理、化學結合利用互補，提供了利用城市廢物和工業固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法，實現了將高含水率的城市污泥、工業固廢與生產高性能硫鋁酸鹽水泥完美融合在一條生產線上運行的目的。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

利用城市廢物和工業固廢制備硫鋁酸鹽水泥的方法，城市污水處理廠產生的濕污泥無需脫水直接輸送至均化池與赤泥、脫硫石膏、電石渣和工業水進行混合形成混合液，混合液中濕污泥、赤泥、脫硫石膏及電石渣的干重比為5～10:15～30:10～20:40～60，保持混合液中的固液比為1:3～1:4，對所述混合液進行濕法粉磨后再進行均化處理并脫堿，均化處理溫度為60～70℃，均化處理后的物料進行濕法粉磨，再經過機械壓濾脫水，然后將壓濾后的物料進行高溫煅燒獲得硫鋁酸鹽熟料。

其中，生產熟料之前的脫硫石膏按上述干重比進行添加，生產熟料之后的脫硫石膏按常規工藝進行添加。