[發明專利]一種城市污泥保溫燒結磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201910291694.1
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110002844B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 王增梅;周文濤;楊鳳鳴
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B33/132;C04B33/135;C04B33/138
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種城市污泥保溫燒結磚及其制備方法，所述多孔保溫磚由以下原料組成：城市污泥(含水率80％)、建筑渣土、粉煤灰、硅灰、硼砂、碳酸鈉、煤矸石、聚羧酸減水劑。使用城市污泥作為主要原料，摻加渣土、煤矸石、硅灰和粉煤灰，在壓力機下，利用特殊核殼結構包覆處理后成型，在1050℃燒成，由于污泥中存在大量有機質，可以作為成孔材料，燒結得到的保溫磚內部存在大量微孔，導熱系數達到0.19456W/(m·K)，強度等級達到MU5.0以上。本發明提出了利用城市污泥燒結制備保溫磚這一途徑，制得的保溫磚在滿足保溫要求的效果同時，使其保持一定強度，且降低了磚體的體積密度，來實現對城市污泥資源化利用。在無害化處理城市污泥的同時，又實現了一定的經濟效益。

技術領域

本發明屬于保溫材料制備技術領域，具體涉及一種城市污泥保溫燒結磚及其制備方法。

背景技術

城市污泥主要包括污水處理廠處置的污泥，城市下水道管網污泥，工廠污水管道中的沉積污泥等，一般含水率在80％以上，含有大量有機物，以及病原體、病毒、重金屬和寄生蟲卵等有害物質。當前我國城市污泥產量與日俱增，污泥隨意放置，污染環境。

建筑節能作為當前我國可持續發展的要求之一，普通燒結保溫多孔磚，導熱系數較高，體積密度大，使用大量耕地粘土，不符合環保要求。實心輕質無機多孔保溫材料，吸水率大，保溫性能易受濕度影響而大幅減低。有機多孔保溫材料易燃，易老化，耐久性差。普通污泥燒結磚，污泥摻入量少，且需要大量粘土，對城市污泥處理效率不高，導熱系數較高，保溫性能不理想。多孔結構和高強度低吸水率平衡點難以調控，多孔疏松結構吸水率高，強度低，抗風化性能差，導致普通多孔保溫磚的孔隙率無法進一步提高。

干化污泥與頁巖燒結保溫磚(專利號CN103242030A)，它的污泥經過板框壓濾機壓濾后使污泥含水率降低，污泥利用率較低，而且燒結溫度較高，不利于節能，存在進一步優化的必要。一種高摻量污水處理淤泥燒結磚及其制備工藝(專利號CN101215147)，它利用污泥制備燒結磚，雖然一定程度上消耗了污泥，但利用率不高，而且吸水率和保溫效果不能保證。城市污泥磚及城市污泥磚的制備方法(專利號CN101219887A)，它的污泥是利用了城市污泥，但摻量較少，對其他固廢利用率不高，存在進一步優化的必要。復合式煤矸石燒結保溫磚(專利號CN 204126112 U)，它是在空心磚體內置EPS保溫條板，工藝繁瑣，成本較高。一種拋釉磚及其制備方法(CN108675756A),它利用的釉料可以降低磚體的吸水率，但釉料和二次燒結大幅提高了燒結磚的成本，不能達到經濟效益。

通過配方設計，將碳酸鈉、硼砂和硅灰利用在核殼結構上，充分利用碳酸鈉的發泡和助熔等機理，與污泥、粉煤灰、硅灰等制作疏松多孔的內核；利用硼砂自身活性和低熔點等機理，與坯體材料制作表面致密的外殼；利用硼砂和碳酸鈉的復合作用，提升核殼連接部分的緊密程度。解決了普通包覆結構由于核殼材料的不同，出現易開裂、易掉渣的現象，利用一次燒結技術方法，成功的將包覆結構應用于燒結保溫磚中，并在提升孔隙率的同時，提升了封閉孔的比例，提高強度，降低吸水率，避免了多孔疏松燒結體部分與外界直接接觸，因受潮吸水使導熱系數急劇增加的問題。

發明內容

技術問題：本發明內容針對現有固廢燒結磚技術，提出以城市污泥作為主要原料，污泥大摻量制作低導熱系數的一種城市污泥保溫燒結磚。同時提供一種城市污泥保溫燒結磚的制備方法。

技術方案：本發明是一種城市污泥保溫燒結磚，該保溫燒結磚由干燥的污泥、干燥的渣土、粉煤灰、硅灰、煤矸石、硼砂、碳酸鈉經過預拌干混后，加入聚羧酸減水劑、水攪拌混合均勻，核殼結構包覆壓制成型，燒結制得保溫燒結磚；

所述保溫燒結磚是由以下重量份的原料組成：

干燥的污泥40-50份，

干燥的渣土20-30份，

粉煤灰5-10份，

硅灰5-10份，

煤矸石5-10份，