CN108440012A - 一种硼泥污泥陶粒及其制备方法 - Google Patents

一种硼泥污泥陶粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硼泥污泥陶粒及其制备方法，按干基重量份取硼泥40～60份，污泥20～25份，钒尾矿15～20份，赤泥5～15份，将预处理后的原料与适量水均匀混合、搅拌、机械挤压造粒、预热烘干、焙烧、出窑冷却、筛选、包装。本发明制备的硼泥陶粒具有轻质、高强、保温隔热、吸水率低、节能环保等优点，可用于预制成各种类型的墙体制品和建筑构件，也可用于填充、现浇、滑模等施工作业，还可用于污水处理等。

Description

一种硼泥污泥陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶粒建筑材料领域，具体涉及一种硼泥污泥陶粒及其制备方法。
背景技术
硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，呈碱性，含氧化硼和氧化镁等组分，俗称“硼泥”。硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。我国每年生产硼砂40~50万吨，同时产生硼泥200多万吨。在硼砂产地硼泥堆积如山，大型硼砂厂，一个厂的硼泥就积存达数百万吨。硼泥堆上寸草不生，在雨水冲刷下，大量碱性污水流入周围水体，造成水体污染，农作物枯死。多年积存的硼泥还占用大量土地，有的工厂建在城市，占用了宝贵的土地资源，也破坏了城市景观。
陶粒作为一种轻骨料，以其导热系数低、吸水率小、轻质、高强、保温、防潮、隔音、抗震等优良性能，在建筑领域得到广泛应用，同时由于其性能特点，陶粒还用于园林绿化、室内绿化，饮用水过滤，工业过滤材料等领域。目前生产陶粒的主要原料为粘土类物质和珍珠岩类物质等，且生产能耗高，既不能利用尾矿、污泥等废弃物，还消耗大量能源，同时产生大量有害废气。因此采用生物质能源作为原料，利用尾矿、污泥等废弃物制备陶粒，可降低硼泥的污染，利用生物质燃料降低了污染同时利用了大量的农林废弃物。
发明内容
本发明目的在于提供一种硼泥污泥陶粒及其制备方法，同时以生物质作为燃料，达到解决硼泥再利用，污泥与硼泥制备陶粒、降低成本，减轻环境污染的目的。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种硼泥污泥陶粒，主要由以下重量份数的原料制备而成：硼泥40～60份，污泥20～25份，钒尾矿15～20份，赤泥5～15份。
优选地，所述污泥为干化污泥，细度为-175目。
一种硼泥污泥陶粒制备方法，包括以下步骤：
（1）将硼泥、钒尾矿和赤泥按照重量份数：硼泥40～60份、钒尾矿15～20份、赤泥5～15份，混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料经球磨机进行磨矿处理；
（3）将步骤（2）球磨机排矿送入振动筛进行筛分，筛上物料返回球磨机，筛下物料静置30~50min，得到预处理物料；
（4）将步骤（3）预处理物料与20～25份污泥，混合均匀，添加5~10份水混合造粒成球，得到成型母粒；
（5）将步骤（4）母粒在400℃~450℃的温度条件下，干燥20~25min，然后升温至700℃~750℃，焙烧2~5min，最后升温至1100℃～1200℃，焙烧20～30min；
（6）将步骤（5）焙烧好的陶粒迅速冷却到700℃～800℃，再缓慢冷却到室温，得到烧成的硼泥污泥陶粒。
优选地，所述步骤（2）球磨机磨矿浓度为70%，磨矿时间为20~30min。
优选地，所述步骤（3）振动筛筛孔为200目。
优选地，所述步骤（4）成型母粒粒径为5~20mm。
本发明的有益效果为：
1.硼泥废弃物碱性强，硼泥堆表面寸草不生，同时占用大量土地，污染环境和水源。结合污泥两种废弃物制备陶粒，解决了硼泥和污泥的堆存处理难题，减轻了对环境的危害；
2.硼泥和污泥具有一定粘性，两者均含有一定量的硅，污泥中还含有一定量的铝和有机质，是很好的粘结剂和发气剂。两者作为主要原料不仅可以制备出性能优异的陶粒，还能够节省大量粘土资源，可降低生产成本；
3.利用硼泥和赤泥的碱性对钒尾矿活化预处理，将硼泥、赤泥和钒尾矿粉磨静置30min，再将烘干的陶粒在700℃-750℃的温度条件下焙烧2-5min，达到激发钒尾矿活性的效果，可提陶粒强度性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种硼泥污泥陶粒，主要由以下重量份数的原料制备而成：硼泥40份，污泥25份，钒尾矿20份，赤泥15份。
一种利用硼泥污泥陶粒制备方法，包括以下步骤：
（1）将硼泥、钒尾矿和赤泥按照重量份数：硼泥40份、钒尾矿20份、赤泥15份混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料经球磨机进行磨矿处理，球磨机磨矿浓度为70%，磨矿时间为30min；
（3）将步骤（2）球磨机排矿送入振动筛进行筛分，筛上物料返回球磨机，筛下物料静置50min，得到预处理物料；
（4）将步骤（3）预处理物料与25份污泥混合均匀，添加5份水混合造粒成球，得到粒径为5~20mm的成型母粒；
（5）将步骤（4）成型母粒在400℃的温度条件下干燥25min，然后升温至700℃，焙烧5min，最后升温至1100℃，焙烧30min；
（6）将步骤（5）焙烧好的陶粒迅速冷却到700℃，再缓慢冷却到室温，得到烧成的硼泥污泥陶粒。
上述制备的陶粒，密度等级为900级，堆积密度957kg/m3，筒压强度12.67MPa，1h吸水率2.1%。
实施例2
本实施例提供了一种硼泥污泥陶粒，主要由以下重量份数的原料制备而成：硼泥50份，污泥22份，钒尾矿18份，赤泥10份。
一种利用硼泥污泥陶粒制备方法，包括以下步骤：
（1）将硼泥、钒尾矿和赤泥按照重量份数：硼泥50份、钒尾矿18份、赤泥10份混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料经球磨机进行磨矿处理，球磨机磨矿浓度为70%，磨矿时间为25min；
（3）将步骤（2）球磨机排矿送入振动筛进行筛分，筛上物料返回球磨机，筛下物料静置40min，得到预处理物料；
（4）将步骤（3）预处理物料与22份污泥混合均匀，添加7份水混合造粒成球，得到粒径为5~20mm的成型母粒；
（5）将步骤（4）成型母粒在420℃的温度条件下干燥23min，然后升温至720℃，焙烧3min，最后升温至1150℃，焙烧25min；
（6）将步骤（5）焙烧好的陶粒迅速冷却到750℃，再缓慢冷却到室温，得到烧成的硼泥污泥陶粒。
上述制备的陶粒，密度等级为900级，堆积密度963kg/m3，筒压强度13.37MPa，1h吸水率2.0%。
实施例3
本实施例提供了一种硼泥污泥陶粒，主要由以下重量份数的原料制备而成：硼泥60份，污泥20份，钒尾矿15份，赤泥5份。
一种利用硼泥污泥陶粒制备方法，包括以下步骤：
（1）将硼泥、钒尾矿和赤泥按照重量份数：硼泥60份、钒尾矿15份、赤泥5份混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料经球磨机进行磨矿处理，球磨机磨矿浓度为70%，磨矿时间为25min；
（3）将步骤（2）球磨机排矿送入振动筛进行筛分，筛上物料返回球磨机，筛下物料静置40min，得到预处理物料；
（4）将步骤（3）预处理物料与20份污泥混合均匀，添加10份水混合造粒成球，得到粒径为5~20mm的成型母粒；
（5）将步骤（4）成型母粒在450℃的温度条件下干燥20min，然后升温至750℃，焙烧2min，最后升温至1200℃，焙烧20min；
（6）将步骤（5）焙烧好的陶粒迅速冷却到800℃，再缓慢冷却到室温，得到烧成的硼泥污泥陶粒。
上述制备的陶粒，密度等级为900级，表观密度993kg/m3，筒压强度13.74MPa，1h吸水率1.9%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硼泥污泥陶粒，主要由以下重量份数的原料制备而成：硼泥40～60份，污泥20～25份，钒尾矿15～20份，赤泥5～15份。
2.根据权利要求1所述的硼泥污泥陶粒，其特征在于，所述污泥为干化污泥，细度为-175目。
3.一种硼泥污泥陶粒制备方法，包括以下步骤：
（1）将硼泥、钒尾矿和赤泥按照重量份数：硼泥40～60份、钒尾矿15～20份、赤泥5～15份，混合均匀，得到混合料；
（2）将步骤（1）混合料经球磨机进行磨矿处理；
（3）将步骤（2）球磨机排矿送入振动筛，筛上物料返回球磨机，筛下物料静置30~50min，得到预处理物料；
（4）将步骤（3）预处理物料与20～25份污泥，混合均匀，添加5~10份水混合造粒成球，得到成型母粒；
（5）将步骤（4）母粒在400℃~450℃的温度条件下，干燥20~25min，然后升温至700℃~750℃，焙烧2~5min，最后升温至1100℃～1200℃，焙烧20～30min；
（6）将步骤（5）焙烧好的陶粒迅速冷却到700℃～800℃，再缓慢冷却到室温，得到烧成的硼泥污泥陶粒。
4.根据权利要求3所述的硼泥污泥陶粒制备方法，其特征在于，所述步骤（2）球磨机磨矿浓度为70%，磨矿时间为20~30min。
5.根据权利要求3所述的硼泥污泥陶粒制备方法，其特征在于，所述步骤（3）振动筛筛孔为200目。
6.根据权利要求3所述的硼泥污泥陶粒制备方法，其特征在于，所述步骤（4）成型母粒粒径为5~20mm。
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