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一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖

阅读:2发布:2020-08-27

专利汇可以提供一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖,所述免烧砖的制备方法包括如下步骤:(1)将30~40%重金属污染底泥、40~45% 骨料 、20~25%复合 固化 剂加入 搅拌机 中,机械搅拌均匀,制得预混料;(2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行 挤压 成型 ,并在切坯台上,切坯形成砖坯;(3)将砖坯码放在晒场自然晾晒一周以上,在晾晒过程中,每天早晨采用20~40℃的温 水 对砖坯进行浇水养护,制得所述免烧砖。本发明免烧砖利用了污染淤泥而节省了黏土资源,减少了淤泥堆场对环境的污染和对土地的占用,同时使得淤泥得以资源化利用,有利于国家的可持续发展。,下面是一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖专利的具体信息内容。

1.一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖,其特征在于所述免烧砖所含原料及各原料的质量分数为:
重金属污染底泥           30~40%
骨料                     40~45%
复合固化剂               20~25%;
所述复合固化剂由酸盐泥、改性灰、减水剂和螯合剂组成,硅酸水泥、改性粉煤灰、减水剂、螯合剂的质量比为100:3~6:0.8~1.2:1.4~1.6;
所述免烧砖的制备方法包括如下步骤:
(1)将30~40%重金属污染底泥、40~45%骨料、20~25%复合固化剂加入搅拌机中,机械搅拌均匀,制得预混料;
(2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行挤压成型,并在切坯台上,切坯形成砖坯;
(3)将砖坯码放在晒场自然晾晒一周以上,在晾晒过程中,每天早晨采用20~40℃的温水对砖坯进行浇水养护,制得所述免烧砖;
所述改性粉煤灰的制备方法为:将粉煤灰在280~320℃条件下焙烧40~70min后,冷却并密封保存,然后转移至U型管中,通臭1~5h,制得所述改性粉煤灰;
所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂;所述螯合剂为有机硫类聚合物,主要成分为三聚硫氰酸三钠盐。
2.根据权利要求1所述的免烧砖,其特征在于所述重金属污染底泥经过清淤一体化处理装置处理,使其含水率为50%。
3.根据权利要求1所述的免烧砖,其特征在于所述骨料为砾石,所述砾石的粒径为5~
10mm。

说明书全文

一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑用砖或砌的制备技术领域,尤其是涉及一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖。

背景技术

[0002] 近年来湖泊河道质污染,底泥沉积物中的污染物质累积严重,其中的氮、磷、有机质等含量相对较高。同时,进入到环境中的重金属通过各种途径进入水体,绝大部分迅速地由水相转入固相,结合到水中的颗粒物等悬浮颗粒物以及底泥等沉积物中。对污染底泥的清除,是治理水体污染的比较直接且有效的方法。但是,清除上来的底泥中,含有大量的重金属污染,如何处置被污染的淤泥,使之不再成为污染,是目前研究的热点跟难点。
[0003] 从已有的应用实例来看,在河湖清淤中,对污染淤泥的处置方法大多是堆场。实践表明,堆场不仅占用大量土地资源,难以控制二次污染。近年来,经研究实现了对污染淤泥多种处置方式的探索。其中污泥资源化利用是指将污泥中有用成分再利用,消除污染的过程,其中利用最多的是土地利用。淤泥中的部分元素是植物生长所必须的营养元素,所以淤泥的土地利用主要在园林绿化等方面。淤泥在土地利用前,需进行堆肥等稳定化、无害化处理以杀死病菌及寄生虫卵,同时还应去除这些有害物质。但是,处理后的污泥一般仍含有部分的病原菌和重金属等有害物质,污泥的长期使用可能会对土地生态环境甚至人体产生不良影响。因此,污泥的土地利用存在一定的险性。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的上述问题,本申请人提供了一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖。本发明免烧砖利用了污染淤泥而节省了黏土资源,减少了淤泥堆场对环境的污染和对土地的占用,同时使得淤泥得以资源化利用,有利于国家的可持续发展。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一种利用重金属污染底泥制备的免烧砖,所述免烧砖所含原料及各原料的质量分数为:
[0007] 重金属污染底泥  30~40%
[0008] 骨料            40~45%
[0009] 复合固化剂      20~25%;
[0010] 所述复合固化剂由酸盐水泥、改性灰、减水剂和螯合剂组成,硅酸盐水泥、改性粉煤灰、减水剂、螯合剂的质量比为100:3~6:0.8~1.2:1.4~1.6;
[0011] 所述免烧砖的制备方法包括如下步骤:
[0012] (1)将30~40%重金属污染底泥、40~45%骨料、20~25%复合固化剂加入搅拌机中,机械搅拌均匀,制得预混料;
[0013] (2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行挤压成型,并在切坯台上,切坯形成砖坯;
[0014] (3)将砖坯码放在晒场自然晾晒一周以上,在晾晒过程中,每天早晨采用20~40℃的温水对砖坯进行浇水养护,制得所述免烧砖。
[0015] 所述重金属污染底泥经过清淤一体化处理装置处理,使其含水率为50%。
[0016] 所述骨料为砾石,所述砾石的粒径为5~10mm。
[0017] 所述改性粉煤灰的制备方法为:将粉煤灰在280~320℃条件下焙烧40~70min后,冷却并密封保存,然后转移至U型管中,通臭1~5h,制得所述改性粉煤灰。
[0018] 所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂;所述螯合剂为有机硫类聚合物,主要成分为三聚硫氰酸三钠盐。
[0019] 本发明有益的技术效果在于:
[0020] 本发明所用硅酸盐水泥主要成分为硅酸三3CaO·SiO2、硅酸二钙2CaO·SiO2、酸三钙3CaO·Al2O3,以及铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3,这些成分与淤泥中的水分发生水化反应,生成晶体凝胶,将有害污泥微粒分别包容,并逐步硬化形成水泥固化体;聚羧酸减水剂,具有高减水率;三聚硫氰酸三钠盐螯合剂,通过三个氮原子,三个硫原子,共3个配位原子与重金属结合形成稳定的四原子环状螯合物,3个配位原子与重金属离子螯合,效率高,有效控制重金属的游离。
[0021] 本发明所用原料相互配合,协同作用,共同完成免烧砖的制备,在改性粉煤灰、螯合剂以及硅酸盐水泥的作用下,结合吸附、螯合、固化三种方式,将重金属在砖内,通过对成品重金属浸出液的检测可知,各金属浸出液的浓度远小于国家标准浓度,因此重金属能够稳定在免烧砖内,充分解决了重金属污染淤泥的处理处置问题,响应国家节能环保的号召,低能耗,性价比高。附图说明
[0022] 图1为本发明免烧砖制备流程图

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例,对本发明进行具体描述。
[0024] 实施例1
[0025] 参照图1所示流程,制备免烧砖,具体步骤包括:
[0026] (1)将3870g重金属污染底泥(含水率为50%)、3870g砾石(粒径5~10mm)、1935g复合固化剂加入搅拌机中,机械搅拌均匀,制得预混料;
[0027] (2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行挤压成型,并在切坯台上,切坯形成砖坯;
[0028] (3)将砖坯码放在晒场自然晾晒8天,在晾晒过程中,每天早晨采用40℃的温水对砖坯进行浇水养护。所得免烧砖的强度与重金属浸出情况分别如表1、2所示。
[0029] 所述复合固化剂由硅酸盐水泥、改性粉煤灰、减水剂和螯合剂组成,其中硅酸盐水泥1800g、改性粉煤灰90g、聚羧酸减水剂18g、三聚硫氰酸三钠盐螯合剂27g。
[0030] 所述改性粉煤灰的制备方法为:将粉煤灰在320℃条件下焙烧40min后,冷却并密封保存5天,然后转移至U型管中,通臭氧2h,制得所述改性粉煤灰。
[0031] 实施例2
[0032] 参照图1所示流程,制备免烧砖,具体步骤包括:
[0033] (1)将2709g重金属污染底泥(含水率为50%)、4063.5g砾石(粒径5~10mm)、2257.5g复合固化剂加入搅拌机中,机械搅拌均匀,制得预混料;
[0034] (2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行挤压成型,并在切坯台上,切坯形成砖坯;
[0035] (3)将砖坯码放在晒场自然晾晒10天,在晾晒过程中,每天早晨采用30℃的温水对砖坯进行浇水养护。所得免烧砖的强度如表1所示。将砖一分为2,进行重金属浸出情况检测,检测结果如表3所示。
[0036] 所述复合固化剂由硅酸盐水泥、改性粉煤灰、减水剂和螯合剂组成,其中硅酸盐水泥2100g、改性粉煤灰105g、聚羧酸减水剂21g、三聚硫氰酸三钠盐螯合剂31.5g。
[0037] 所述改性粉煤灰的制备方法为:将粉煤灰在300℃条件下焙烧60min后,冷却并密封保存8天,然后转移至U型管中,通臭氧4h,制得所述改性粉煤灰。
[0038] 实施例3
[0039] 参照图1所示流程,制备免烧砖,具体步骤包括:
[0040] (1)将3160.5g重金属污染底泥(含水率为50%)、3612g骨料、2257.5g复合固化剂加入搅拌机中,机械搅拌均匀,制得预混料;
[0041] (2)将经过步骤(1)处理的预混料通过传送机送入制砖机,进行挤压成型,并在切坯台上,切坯形成砖坯;
[0042] (3)将砖坯码放在晒场自然晾晒12天,在晾晒过程中,每天早晨采用20℃的温水对砖坯进行浇水养护。所得免烧砖的强度如表1所示。
[0043] 所述复合固化剂由硅酸盐水泥、改性粉煤灰、减水剂和螯合剂组成,其中硅酸盐水泥2100g、改性粉煤灰105g、减水剂21g、螯合剂31.5g。
[0044] 所述改性粉煤灰的制备方法为:将粉煤灰在280℃条件下焙烧40min后,冷却并密封保存,然后转移至U型管中,通臭氧5h,制得所述改性粉煤灰。
[0045] 表1
[0046]
[0047]
[0048] 表2
[0049]
[0050] 表3
[0051]
[0052] 由上述数据可以看出本发明免烧砖物理性能优越,符合砖块的抗压强度;同时,各金属浸出液的浓度远小于标准浓度,本免烧砖在重金属污染淤泥资源化利用的同时,又保证了砖块强度,避免了二次浸出污染,具有节能环保的优势。
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