CN106747598A - 以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，包括如下步骤：淤泥预处理和原料混合；其中，所述淤泥预处理：将河道中挖出的淤泥中加入造孔剂，将造孔剂与淤泥混合均匀，将混合了造孔剂的淤泥进行封装陈腐；所述原料混合：向陈腐后的淤泥中加入骨料和粘结剂，控制骨料和粘结剂在淤泥中均匀分布，形成透水砖泥料。本发明能对污泥中的污染物充分去除和稳定化处理，处理了污泥的同时还能提供建筑材料，能够将污泥再次利用，创造较高的经济效益。

Description

以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法
技术领域
本发明涉及一种以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法。
背景技术
随着“水十条”的颁布，我国河道治理事业蓬勃发展。近年来，全国各地的黑臭水体综合整治项目大量上马，与之伴生的疏浚淤泥的处置越也来越受到人们的关注。河道淤泥中一般含有重金属、营养元素、难降解有机物等污染物。
由于疏浚底泥土力学性质太差，且富含重金属等污染物质，必须对其进行有效的处理后才能实现对淤泥中污染物的固定，降低重金属的溶出，增强产品的力学性能，最终实现将淤泥作为再生土工材料和建筑材料用于工程建设中。国内应用比较广泛的疏浚底泥处理方式主要有脱水(晾晒和机械脱水)、固化和烧结三种。
采用晾晒方法处理淤泥，虽然施工简单、成本低，但晾晒需占用大面积场地，而且易受天气影响。而机械脱水设备价格较高、处理效率低，难以满足大型疏浚工程的要求；采用固化的方式来封闭淤泥中污染物的效果不稳定，得到的资源化产品工程用土附加值低，且固化剂的生产成本较高，养护期龄较长。
与上述几种工艺相比，烧结技术处理疏浚淤泥的优点在于，能够通过高温过程，最大限度的实现对污染物的去除和稳定化处置，同时得到应用广泛的建筑材料产品。
在授权号为CN102219541B的发明专利中，将经过硼酸活化的水玻璃添加到淤泥中，烧结制备出了环保砖。该工艺所生产的砖与粘土砖性质相似，没有透水性，附加值低。
在授权号为CN102826818B的发明专利中，以河道底泥、植物秸秆、粘结剂和钢渣为主要原料，生产处了具有良好透水性的砖。该工艺方法中的淤泥添加量高达70-90％，成品砖的强度很难得到保证。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种生产透水性好、强度高的透水砖的以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法。
为达到上述目的，本发明以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，包括如下步骤：淤泥预处理和原料混合；其中，
所述淤泥预处理：将河道中挖出的淤泥中加入造孔剂，将造孔剂与淤泥混合均匀，将混合了造孔剂的淤泥进行封装陈腐；
所述原料混合：向陈腐后的淤泥中加入骨料和粘结剂，控制骨料和粘结剂在淤泥中均匀分布，形成透水砖泥料；
进一步地，所述淤泥预处理之前还包括对淤泥含水率的处理，将淤泥进行脱水处理，控制淤泥的含水率为65％～75％；所述淤泥预处理过程中，造孔剂与淤泥的质量比例为1:1。
进一步地，所述透水砖泥料按质量份计的成分如下：陈腐后的淤泥35-45份，骨料35-55份，粘结剂5-10份。
进一步地，所述造孔剂为秸秆粉和糠粉中的一种或两种组合，所述造孔剂的制作过程包括秸秆粉的制作和/或糠粉的制作；
所述秸秆粉的制作：收集秸秆，将秸秆切割成段，将成段的秸秆进行研磨，控制秸秆粉的粒径为120目；
所述糠粉的制作：糠进行研磨，控制秸秆粉和/或糠粉的粒径在120目；
所述骨料为粗粉煤灰和建筑废砂中的一种或两种的组合，所述粗粉煤灰和/或建筑废砂的粒径为40-60目。
进一步地，所述原料混合过程中还包括加水操作，控制加水的质量为淤泥、骨料和粘结剂总质量的10％。
进一步地，在原料混合完毕后，还包括模压成型步骤，所述模压成型步骤如下：将透水砖泥料放入模具中，控制模具对透水砖泥料加压成型，形成透水砖坯料；
进一步地，在模压成型后还包括烧制成材步骤，所述烧制成材步骤具体如下：控制炉内温度以2℃/min的升温速度从室温升温到100℃时，随后控制炉内温度以1℃/min的升温速度继续升温到450℃时，控制炉内温度在450℃下保温1小时，保温结束后，控制炉内温度以1℃/min的升温速度升至900℃，随后控制炉内温度以1℃/1.5min的升温速度升至1150℃，最后在1150℃的温度下保温4小时。
进一步地，控制模具对透水砖泥料施加的压力为15MPa。
本发明以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖能够对污泥中的污染物充分去除和稳定化处理，能够烧结出透水性良好并且强度足够高的透水砖，处理了污泥的同时还能够提供建筑材料，能够将难以处理的污泥再次利用，创造较高的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的描述。
实施例1
本实施例1提供一种以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，包括如下步骤：淤泥预处理、原料混合、模压成型、坯料干燥和烧制成材；其中，
所述淤泥预处理：将河道中挖出的淤泥中加入造孔剂，将造孔剂与淤泥混合均匀，将混合了造孔剂的淤泥进行封装陈腐；
所述原料混合：向陈腐后的淤泥中加入骨料和粘结剂，控制骨料和粘结剂在淤泥中均匀分布，形成透水砖泥料；
所述模压成型：将透水砖泥料放入模具中，控制模具对透水砖泥料加压成型，形成透水砖坯料；
所述坯料干燥：将透水砖坯料通过静置或烘烤进行干燥处理；
所述烧制成材：将干燥的透水砖坯料放入炉中烧制成透水砖。
其中，造孔剂选用糠粉，以1:1的质量比添加到70％含水的淤泥中。泥料中的成分如下：陈腐后淤泥为35重量份，粉煤灰为55重量份，黏土为10重量份。成型压力为15Mpa，首先以2℃/min将***从室温升至100℃，再以1℃/min从100℃升至450℃，并在450℃下保温1h，然后将***以1℃/min从450℃升至900℃，最后以1℃/1.5min的速度从900℃升至1150℃，并在1150℃下保温4h。在此梯度缓慢升温，一方面能够促使污泥中的有机质被充分燃尽，另一方面又避免了过烧现象的发生，保证了烧结产品的品质。
本实施例的以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖的性能如下表：
抗压强度(Mpa) 透水系数(cm/s)
33 0.011
本实施例以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖能够对污泥中的污染物充分去除和稳定化处理，能够烧结出透水性良好并且强度足够高的透水砖，处理了污泥的同时还能够提供建筑材料，能够将难以处理的污泥再次利用，创造较高的经济效益。
实施例2
本实施例中，与实施例1不同之处在于，本实施例以淤泥为原料生产烧结透水砖造孔剂选用秸秆粉，以1:1的质量比添加到70％含水的淤泥中。在泥料中的成分如下：陈腐后淤泥为40重量份，粉煤灰为55重量份，黏土为5重量份。
本实施例的成型压力、烧结升温过程与实施例1相同。因此，本实施例与实施例1相似，同样能够促使污泥中的有机质被充分燃尽，又避免了过烧现象的发生，保证了烧结产品的品质。
本实施例以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖的性能如下表：
抗压强度(Mpa) 透水系数(cm/s)
31 0.012
与实施例1相同，本实施例以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖能够对污泥中的污染物充分去除和稳定化处理，能够烧结出透水性良好并且强度足够高的透水砖，处理了污泥的同时还能够为提供建筑材料，能够将难以处理的污泥再次利用，创造较高的经济效益。
实施例3
本实施例中以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法中，造孔剂选用糠粉，以1:1的质量比添加到70％含水的淤泥中。本实施例的泥料中的成分如下：陈腐后淤泥为40重量份，建筑废砂为50重量份，黏土为10重量份。
本实施例的成型压力、烧结升温过程与实施例1相同。
本实施例以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法烧结出的透水砖的性能如下表：
抗压强度(Mpa) 透水系数(cm/s)
30 0.012
实施例4
本实施以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法中，造孔剂选用质量比为1:1的秸秆粉与糠粉的混合物，造孔剂按照1:1的质量比添加到含水70％的淤泥中，本实施例中的泥料成分可以选取上述任意一实施例的泥料成分，本实施例的成型压力、烧结升温过程与上述实施例相同。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：包括如下步骤：淤泥预处理和原料混合；其中，
所述淤泥预处理：将河道中挖出的淤泥中加入造孔剂，将造孔剂与淤泥混合均匀，将混合了造孔剂的淤泥进行封装陈腐；
所述原料混合：向陈腐后的淤泥中加入骨料和粘结剂，控制骨料和粘结剂在淤泥中均匀分布，形成透水砖泥料。
2.如权利要求1所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：所述淤泥预处理之前还包括对淤泥含水率的处理，将淤泥进行脱水处理，控制淤泥的含水率为65％～75％；所述淤泥预处理过程中，造孔剂与淤泥的质量比例为1:1。
3.如权利要求1所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：所述透水砖泥料按质量份计的成分如下：陈腐后的淤泥35-45份，骨料35-55份，粘结剂5-10份。
4.如权利要求1所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：所述造孔剂为秸秆粉和糠粉中的一种或两种组合，所述造孔剂的制作过程包括秸秆粉的制作和/或糠粉的制作；
所述秸秆粉的制作：收集秸秆，将秸秆切割成段，将成段的秸秆进行研磨，控制秸秆粉的粒径为120目；
所述糠粉的制作：糠进行研磨，控制秸秆粉和/或糠粉的粒径在120目；
所述骨料为粗粉煤灰和建筑废砂中的一种或两种的组合，所述粗粉煤灰和/或建筑废砂的粒径为40-60目。
5.如权利要求1所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：所述原料混合过程中还包括加水操作，控制加水的质量为淤泥、骨料和粘结剂总质量的10％。
6.如权利要求1所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：在原料混合完毕后，还包括模压成型步骤，所述模压成型步骤如下：将透水砖泥料放入模具中，控制模具对透水砖泥料加压成型，形成透水砖坯料。
7.如权利要求6所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：在模压成型后还包括烧制成材步骤，所述烧制成材步骤具体如下：控制炉内温度以2℃/min的升温速度从室温升温到100℃时，随后控制炉内温度以1℃/min的升温速度继续升温到450℃时，控制炉内温度在450℃下保温1小时，保温结束后，控制炉内温度以1℃/min的升温速度升至900℃，随后控制炉内温度以1℃/1.5min的升温速度升至1150℃，最后在1150℃的温度下保温4小时。
8.如权利要求5所述以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法，其特征在于：控制模具对透水砖泥料施加的压力为15MPa。
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