一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂 |
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| 申请号 | CN201710662340.4 | 申请日 | 2017-08-04 | 公开(公告)号 | CN107459305A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 福建港湾岩土工程集团有限公司; | 发明人 | 陈建康; 梅丰; 陆伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于淤泥 固化 剂的制备领域，具体涉及一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂。该固化剂由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量8-15wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量5-10wt%。A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通 硅 酸盐 水 泥20-35份，S95粒化 高炉 矿渣40-60份，C.II 粉 煤 灰 35-50份，生石灰18-25份， 硫酸 盐 激发剂1-3份；B组分由以下重量份的原料组成： 焦炭 5-7份， 硫酸盐 助熔 剂10-15份，α- 氧 化 铝 晶须23-34份， 碳 化硅晶须20-42份， 硼 酸铝晶须15-26份。本发明的固化剂含有陶粒、氧化铝晶须、碳化硅晶须和硼酸铝晶须，处理淤泥时，可显著增加固化材料的 抗拉强度 ，使固化材料的韧性更好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，其特征在于：由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量8-15wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量5-10wt%；A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通硅酸盐水泥20-35份，S95粒化高炉矿渣40-60份，C.II粉煤灰 |
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| 说明书全文 | 一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂技术领域[0001] 本发明属于淤泥固化剂的制备领域，具体涉及一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂。 背景技术[0002] 随着城市人口的剧增，社会、经济的快速发展，大量未经处理的生产废水、生活污水排入内湖，常年累月，在河床和湖底沉积一层厚厚的底泥。导致城市内外源污染严重，水体富营养化不断加剧，水质下降，极大影响了城市的生态环境及居民生活环境。河道的淤积问题、环境问题等矛盾日益突出。如何处置河道淤泥，寻找切实可行的最有效解决途径，实现资源的综合利用，充分发挥审计免疫作用，已成为社会关注的课题。 [0003] 一个城市产生的污泥一般有4种：建筑泥浆、河道淤泥、阴沟泥和污水处理厂污泥。与建筑泥浆相比，其他3种淤泥由于含有病原菌、寄生虫(卵)、重金属及某些难降解的有机毒物，如果处置不当，极易造成二次污染。 [0004] 目前对淤泥进行处理的方法为向污泥中加入固化剂，破坏污泥中微生物细胞结构，促使细胞内水的释放，并通过一系列的复杂的物理化学反应（如水化反应等），将有毒有害的物质固定在固化形成的网链中，使其转化成类似土壤或胶结强度很大的固体，从而降低污泥的持水性，加速污泥的脱水过程。 [0005] 城市淤泥具有低密度、高含水率的特点，不利于施工和运输，因此发明一种现场即时处理城市淤泥的固化技术，显得尤为重要。 发明内容[0006] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂。经过固化剂A组分处理过的固化淤泥，其化学组分发生一些变化，再经过与B组分混合成型后，经过煅烧能够形成多孔状材料。 [0007] 为实现本发明的目的，采用如下技术方案：一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量8- 15wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量5-10wt%；A组分由以下重量份的原料组成： P.O42.5普通硅酸盐水泥20-35份，S95粒化高炉矿渣40-60份，C.II粉煤灰35-50份，生石灰 18-25份，硫酸盐激发剂1-3份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭5-7份，硫酸盐助熔剂 10-15份，α-氧化铝晶须23-34份，碳化硅晶须20-42份，硼酸铝晶须15-26份。 [0008] 所述的将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量10wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量8wt%；A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通硅酸盐水泥30份，S95粒化高炉矿渣50份，C.II粉煤灰45份，生石灰20份，硫酸盐激发剂2份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭6份，硫酸盐助熔剂12份，α-氧化铝晶须 30份，碳化硅晶须30份，硼酸铝晶须20份。 [0009] 所述的硫酸盐激发剂是硫酸钙和硫酸钠按摩尔比为3:1混合而成的。 [0010] 所述的硫酸盐助熔剂是硫酸镁、硫酸钙按摩尔比为5:3混合而成的。 [0011] 一种如上任一项所述的将城市淤泥加工成陶粒的固化剂的使用方法：在城市淤泥中加入固化剂的A组分，使城市淤泥固化，降低含水率和提高其外运强度；然后将固化后的城市淤泥运输至料场，加入固化剂的B组分，混合成型后，堆放一天，煅烧制得陶粒。 [0012] 所述的煅烧为将成型的物料以每分钟1 2℃加热至100 110℃，保温1h，确保含水~ ~率降至10wt%以下；然后将干燥好的粒子送入热解干馏炉中，以5℃/min速度加热至800℃，反向火进行加热，加气方式为上部进气下部出气方式，保温30min，使得粒子充分热解干馏； 最后将粒子加入到转速为1.5r/min的转窑中进行焙烧，以2℃/min的升温速度从800℃升至 1050℃，并恒温60min，制得陶粒。 [0013] 本发明与现有技术比较具有以下优点：1）城市淤泥具有高含水率、低密度、高有机质等原因，不加处理的话容易在施工和运输过程中形成二次污染，通过加入固化剂组分A改变淤泥的物理性质和化学组分，使其具备施工和外运的强度；再经过与B组分混合成型后，经过煅烧能够形成多孔状材料—陶粒； 2）相比较于一般的陶粒，本发明制得的陶粒其孔隙更多，制备的透水砖其透水效果更佳。对于一般的陶粒而言，空隙的增加意味着，陶粒强度的降低，更容易破坏，而这种经过固化的陶粒，煅烧后其空隙增加的同时晶须的加入能够有效的改善其韧性，增加其强度。 具体实施方式[0014] 为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。 [0015] 一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂：由A组分和B组分组成， A组分占淤泥重量8-15wt%，B组分占固化淤泥重量5-10wt%；A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通硅酸盐水泥20-35份，S95粒化高炉矿渣40-60份，C.II粉煤灰35-50份，生石灰18-25份，硫酸盐激发剂1-3份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭5-7份，硫酸盐助熔剂10-15份，α-氧化铝晶须23-34份，碳化硅晶须20-42份，硼酸铝晶须15-26份。 [0016] 实施例1本实施例采用主要的淤泥类型为：低含水率（w%<80%）河湖相粉粘质淤泥。 [0017] 将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量10wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量8wt%；A组分由以下重量份的原料组成： P.O42.5普通硅酸盐水泥30份，S95粒化高炉矿渣50份，C.II粉煤灰45份，生石灰20份，硫酸盐激发剂2份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭6份，硫酸盐助熔剂12份，α-氧化铝晶须 30份，碳化硅晶须30份，硼酸铝晶须20份。 [0018] 在城市淤泥中加入固化剂的A组分，使城市淤泥固化，降低含水率和提高其外运强度；然后将固化后的城市淤泥运输至料场，加入固化剂的B组分，混合成型后，堆放一天，煅烧制得陶粒。 [0019] 所述的煅烧为将成型的物料以每分钟1℃加热至105℃，保温1h，确保含水率降至10wt%以下；然后将干燥好的粒子送入热解干馏炉中，以5℃/min速度加热至800℃，反向火进行加热，加气方式为上部进气下部出气方式，保温30min，使得粒子充分热解干馏；最后将粒子加入到转速为1.5r/min的转窑中进行焙烧，以2℃/min的升温速度从800℃升至1050℃，并恒温60min，制得陶粒。 [0020] 实施例2本实施例采用主要的淤泥类型为：低含水率（w%<80%）河湖相粉粘质淤泥。 [0021] 一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量8wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量10wt%；A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通硅酸盐水泥20份，S95粒化高炉矿渣60份，C.II粉煤灰35份，生石灰25份，硫酸盐激发剂1份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭7份，硫酸盐助熔剂10份，α-氧化铝晶须 34份，碳化硅晶须20份，硼酸铝晶须26份。 [0022] 在城市淤泥中加入固化剂的A组分，使城市淤泥固化，降低含水率和提高其外运强度；然后将固化后的城市淤泥运输至料场，加入固化剂的B组分，混合成型后，堆放一天，煅烧制得陶粒。 [0023] 所述的煅烧为将成型的物料以每分钟2℃加热至110℃，保温1h，确保含水率降至10wt%以下；然后将干燥好的粒子送入热解干馏炉中，以5℃/min速度加热至800℃，反向火进行加热，加气方式为上部进气下部出气方式，保温30min，使得粒子充分热解干馏；最后将粒子加入到转速为1.5r/min的转窑中进行焙烧，以2℃/min的升温速度从800℃升至1050℃，并恒温60min，制得陶粒。 [0024] 实施例3本实施例采用主要的淤泥类型为：低含水率（w%<80%）河湖相粉粘质淤泥。 [0025] 一种将城市淤泥加工成陶粒的固化剂，由A组分和B组分组成，A组分占城市淤泥重量15wt%，B组分占经A组分固化后的城市淤泥重量5wt%；A组分由以下重量份的原料组成：P.O42.5普通硅酸盐水泥35份，S95粒化高炉矿渣40份，C.II粉煤灰50份，生石灰18份，硫酸盐激发剂3份；B组分由以下重量份的原料组成：焦炭5份，硫酸盐助熔剂15份，α-氧化铝晶须 23份，碳化硅晶须42份，硼酸铝晶须15份。 [0026] 在城市淤泥中加入固化剂的A组分，使城市淤泥固化，降低含水率和提高其外运强度；然后将固化后的城市淤泥运输至料场，加入固化剂的B组分，混合成型后，堆放一天，煅烧制得陶粒。 [0027] 所述的煅烧为将成型的物料以每分钟1℃加热至100℃，保温1h，确保含水率降至10wt%以下；然后将干燥好的粒子送入热解干馏炉中，以5℃/min速度加热至800℃，反向火进行加热，加气方式为上部进气下部出气方式，保温30min，使得粒子充分热解干馏；最后将粒子加入到转速为1.5r/min的转窑中进行焙烧，以2℃/min的升温速度从800℃升至1050℃，并恒温60min，制得陶粒。 |
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