CN109320207A - 采用泥类废弃物的陶粒制备生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，属于陶粒制备技术领域，包含有一陶粒原料混合配套设备组；一陶粒原料成型配套设备组；一陶粒烧结设备组和一燃料供给线。该生产线在原料混合阶段无需对具有污染性的污泥进行脱水，避免了在混合配比阶段产生污染环境的废水废气，解决了环保设备的投资，使得陶粒的制备成本大大下降。
Description
技术领域
本发明涉及陶粒制备技术领域，具体地指一种采用泥类废弃物的陶粒制备生产线。
背景技术
陶粒，顾名思义，就是陶质的颗粒。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状，其表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，也是它能够取代重质砂石配制轻集料混凝土、轻质砂浆的主要原因。
现有陶粒的主要组成原料为页岩、黏土等，其中黏土作为天然原料在部分地区已被禁止开采；与此同时，市政污泥、工业污泥等具有污染性的泥类物质需要进行无害化处理才能够填埋或回用，处理成本较高，而像河道淤泥、建筑弃泥和采矿尾泥的存放也是另人较为头疼的问题。
申请号为201110241100X的中国发明专利公开了一种陶粒及其制备方法，其原料包括40~100%的陶瓷厂废弃尾泥、0~40%的膨润土、以及水处理污泥0~50%；
该制备方法的原料混合阶段将各种原料直接破碎混合，然后自然晾干或烘干，这种方式耗时较长，会拖长陶粒的制备周期，且原料中的水处理污泥含有的有害成分在晾干或烘干的过程中产生的废水或含尘气体会污染环境，若增设环保设备则大大增加了陶粒制备的成本。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线用于制备陶粒，其在原料混合阶段无需对具有污染性的污泥进行脱水，有效避免了废水废气的产生，无需投资额外的环保设备，使得陶粒的制备成本大大下降。
为实现上述目的，本发明所设计的一种采用泥类废弃物的陶粒制备生产线包含有：
一陶粒原料混合配套设备组，至少由不可控泥料供给线、可控泥料供给线分别将各类泥料输送至搅拌装置中经搅拌制成含水率在20%~35%的陶粒原料；
所述不可控泥料供给线不对泥料的含水率进行调控，直接将泥料输送至所述搅拌装置；
所述可控泥料供给线能够对泥料的含水率进行调控，根据各类泥料的配比对可控泥料的含水率进行调节；
一陶粒原料成型配套设备组，承接所述陶粒原料混合配套设备组混合制成的原料，该原料依次经过陈化料仓库、原料对滚机、第二双轴搅拌机、造粒成球机、圆滚筛和入窑给料机处理，形成粒状的陶粒坯料；
原料经陈化料仓库储存后，易硬化板结，经原料对滚机压扁后方便后续的第二双轴搅拌机进行破碎。
一陶粒烧结设备组，由回转窑、旋风除尘器、布袋除尘器、除臭设备、水幕除尘器、尾气处理循环池和冷却窑构成，陶粒坯料在所述回转窑内进行烧结，烧结后的尾气依次经所述旋风除尘器、所述布袋除尘器、所述除臭设备、所述水幕除尘器和所述尾气处理循环池处理后排出，所述陶粒坯料经烧结后进入所述冷却窑内进行冷却；
一燃料供给线，由燃料引风机或燃料泵将天然气、煤或生物质燃料中至少一种燃料输送至所述回转窑内。
上述含水率为水的质量占原料的质量的百分比。
作为上述技术方案的优选，所述不可控泥料供给线包含有市政污泥供给线和工业污泥供给线中的至少一种。
不可控泥料为具有污染特性泥料，如市政污泥和工业污泥等，市政污泥主要为城市污水处理的副产物，成分复杂，含有大量的有机物、重金属、盐及各类微生物细菌，具有一定的生物毒性，未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理***的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁；工业污泥是指工业废水处理站产生的污泥，一般无机污泥较多，含有生产废水中的化学成分，工业污泥分为两种，一般固废和危废，印染、造纸、食品企业产生的污泥属一般固废，冶金、电渡企业产生的污泥属于危废类物质；
现有技术中通常采用晾晒、板框压滤或烘干的方式对上述泥料进行脱水，但在脱水的过程中会产生大量废水或含尘废气的副产物，会严重污染环境，使得企业要额外增设相应的环保设备，大大增加了陶粒制备的成本。
本申请将具有污染特性泥料不经脱水直接配制陶粒原料，可避免上述环保的成本问题，污染特性泥料的有害物质在陶粒烧制过程中以1200~1300℃的温度得到统一处理，其中，市政污泥的含水率约在70-80%，而工业污泥的含水率约在50-60%，均大大高于陶粒原料的含水量要求，因此需要其他的可控泥料在脱水后与其进行混合，使得混合后的陶粒原料的含水率达到要求。
作为上述技术方案的优选，所述可控泥料供给线至少包含有河道淤泥供给线。
作为上述技术方案的优选，所述可控泥料供给线还包含有采矿尾泥供给线和建筑弃泥供给线中的至少一种，建筑弃泥也包括日常所述渣土车所运输的渣土。
作为上述技术方案的优选，还包含有页岩供给线，页岩依次经过破碎机、页岩余热烘干窑和球磨机后输送至搅拌装置中。
作为上述技术方案的优选，所述河道淤泥供给线依次包含有板框压滤机、淤泥双轴搅拌机、淤泥余热烘干窑和过渡仓，所述过渡仓内的原料计量后输送至所述搅拌装置中。
河道淤泥即清理河道时所产生的淤泥，其具有较高的粘滞性和含水率，需要先通过板框压滤去除大部分水分，再经烘干窑进行烘干，通常可将其含水量控制在10%以下；
采矿尾泥是矿业固体废物的一种，一般指小于5～10微米的矿粒，水法选矿或洗矿作业中产生的尾矿废物，常以浆状形式排出，经沉淀后，废水复用，其沉淀物即采矿尾泥，其主要化学成分为SiO2、Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等，其中有时还包括与所采矿物共生的有色金属和稀有金属；
建筑弃泥即建筑施工（如地下室基坑开挖）时所产生的多余土壤，也包括渣土，其与普通土壤并无太大差别。
作为上述技术方案的优选，所述页岩的供给线在破碎、烘干和球磨工序中产生的含尘气体通过除尘机进行除尘，收集到的粉料可直接作为原料使用。
页岩由黏土脱水胶结而成的沉积岩。以黏土类矿物(高岭石、水云母等)为主，具有明显的薄层理构造。按成分不同，分炭质页岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等，页岩是现有陶粒的主要成分之一。
作为上述技术方案的优选，所述除尘机收集到的粉尘输送至所述过渡仓内和烘干后的河道淤泥相混合后再输送至所述搅拌装置中。
粉尘的再利用能够节约材料成本，同时，河道淤泥经脱水后仍带有一定的湿度，能够吸附粉尘防止扬尘；可利用陶粒窑尾气经二次燃烧室换热后（400~500℃）的余热对其进行烘干处理，比直接利用窑尾尾气进行烘干效果更好，热量利用率更高，可起到调节含水率的作用，可减少河道淤泥的烘干时间以及烘干成本。
作为上述技术方案的优选，所述采矿尾泥和建筑弃泥通过晾晒或烘干来调节其内的含水率，也可利用冷却窑的余热进行烘干。
作为上述技术方案的优选，所述建筑弃泥通过除石机除掉块状石料后再输送至所述搅拌装置内。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线用于陶粒制备，其在原料混合阶段无需对具有污染性的污泥进行脱水，避免了在混合配比阶段产生污染环境的废水废气，使得污染特性泥料的有害物质在陶粒烧制过程中得到统一处理，解决了环保设备的投资，使得陶粒的制备成本大大下降。同时，通过不同原料配比的控制，可生产不同等级的陶粒（容重300~1000kg/m3）。
附图说明
图1为实施例1所述陶粒制备生产线示意图。
图2为实施例2所述陶粒制备生产线示意图。
图3为实施例3所述陶粒制备生产线示意图。
图4为实施例4所述陶粒制备生产线示意图。
图中，气路用虚线表示。
图中：陶粒原料混合配套设备组a、河道淤泥供给线a-1、板框压滤机a-1.1、淤泥双轴搅拌机a-1.2、淤泥余热烘干窑a-1.3、过渡仓a-1.4、采矿尾泥供给线a-2、尾泥双轴搅拌机a-2.1、尾泥余热烘干窑a-2.2、建筑弃泥供给线a-3、除石机a-3.1、市政污泥供给线a-4、工业污泥供给线a-5、页岩供给线a-6、破碎机a-6.1、页岩余热烘干窑a-6.2、球磨机a-6.3、除尘机a-6.4、对滚机a-7、双轴搅拌机a-8、陶粒原料成型配套设备组b、陈化料仓库b-1、原料对滚机b-2、第二双轴搅拌机b-3、造粒成球机b-4、圆滚筛b-5、入窑给料机b-6、陶粒烧结设备组c、回转窑c-1、旋风除尘器c-2、布袋除尘器c-3、除臭设备c-4、水幕除尘器c-5、尾气处理循环池c-6、冷却窑c-7。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例用于制备陶粒过程中的原料混合及配比，在各实施例所述的过程中无有污染的废水废气产生，对环境友好，省去了环保设备的投资，降低了陶粒的制备成本。
实施例1：参考图1，采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，由陶粒原料混合配套设备组a、陶粒原料成型配套设备组b、陶粒烧结设备组c和燃料供给线构成，其中：
陶粒原料混合配套设备组a由河道淤泥供给线a-1、采矿尾泥供给线a-2和市政污泥供给线a-4将各类泥料经配比后输送至对滚机a-7及双轴搅拌机a-8内进行搅拌；
其中，河道淤泥依次经过河道淤泥供给线a-1内的板框压滤机a-1.1压滤、淤泥双轴搅拌机a-1.2搅拌和温度为400℃左右的淤泥余热烘干窑a-1.3干燥后将含水量控制在10%以下，再进入到对滚机a-7及双轴搅拌机a-8内进行搅拌；
采矿尾泥经尾泥双轴搅拌机a-2.1搅拌后进入尾泥余热烘干窑a-2.2经400℃左右的温度烘干后，将含水率控制在5~10%之间，进入到对滚机a-7及双轴搅拌机a-8内进行搅拌；
市政污泥不经过脱水处理，直接输送至双轴搅拌机a-8内与干燥后的河道淤泥和采矿尾泥进行混合搅拌，最终制成含水率为30%左右的陶粒原料。
陶粒原料成型配套设备组b承接所述陶粒原料混合配套设备组a混合制成的原料，该原料依次经过陈化料仓库b-1、原料对滚机b-2、第二双轴搅拌机b-3、造粒成球机b-4、圆滚筛b-5和入窑给料机b-6处理，形成粒状的陶粒坯料。
陶粒烧结设备组c中，陶粒坯料在所述回转窑c-1内进行烧结，烧结后的尾气依次经所述旋风除尘器c-2、所述布袋除尘器c-3、所述除臭设备c-4、所述水幕除尘器c-5和所述尾气处理循环池c-6处理后排出，所述陶粒坯料经烧结后进入所述冷却窑c-7内进行冷却；
燃料供给线，由燃料引风机和燃料泵分别将天然气、煤或生物质燃料中至少一种燃料输送至所述回转窑c-1内。
实施例2：参考图2，采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，与实施例1的不同之处在于：陶粒原料混合配套设备组a还包括有页岩供给线a-6，页岩依次经由页岩供给线a-6的破碎机a-6.1破碎、200℃左右的页岩余热烘干窑a-6.2干燥和球磨机a-6.3研磨后输送至对滚机a-7及双轴搅拌机a-8内进行搅拌，最终制成含水量为30%左右的陶粒原料；
所述破碎机a-6.1、页岩余热烘干窑a-6.2和球磨机a-6.3均与除尘机a-6.4相连通，其产生的含尘气体由除尘机a-6.4进行处理，图中含尘气体流向采用虚线箭头进行表示。
实施例3：参考图3，采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，与实施例2的不同之处在于：所述河道淤泥供给线a-1还包括过渡仓a-1.4，河道淤泥经干燥后输送至所述过渡仓a-1.4内，采矿尾泥经干燥后也可先输送至所述过渡仓a-1.4内，同时，除尘机a-6.4收集的粉尘也输送至过渡仓a-1.4内与脱水后的河道淤泥和采矿尾泥相混合，起到调节含水量的作用，图中含尘气体流向采用虚线箭头进行表示；
所述过渡仓a-1.4为多个，分别对应于不同的原料；
相对于实施例1所述的技术方案，本实施例中的淤泥余热烘干窑a-1.3可缩减烘干时间或降低烘干温度，以节约陶粒原料混合成本。
实施例4：参考图4，采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，与实施例2的不同之处在于：陶粒原料混合配套设备组a还包括工业污泥供给线a-5和建筑弃泥供给线a-3，其中工业污泥不经处理直接输送至双轴搅拌机机a-8中进行混合搅拌；建筑弃泥（包括渣土）经晾晒脱水，将含水率控制在10%左右，再经除石机a-3.1去除大块石料后输送至对滚机a-7中进行混合搅拌。
以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于，包含有：
一陶粒原料混合配套设备组（a），至少由不可控泥料供给线、可控泥料供给线分别将各类泥料输送至搅拌装置中经搅拌制成含水率在20%~35%的陶粒原料；
所述不可控泥料供给线不对泥料的含水率进行调控，直接将泥料输送至所述搅拌装置；
所述可控泥料供给线能够对泥料的含水率进行调控，根据各类泥料的配比对可控泥料的含水率进行调节；
一陶粒原料成型配套设备组（b），承接所述陶粒原料混合配套设备组（a）混合制成的原料，该原料依次经过陈化料仓库（b-1）、原料对滚机（b-2）、第二双轴搅拌机（b-3）、造粒成球机（b-4）、圆滚筛（b-5）和入窑给料机（b-6）处理，形成粒状的陶粒坯料；
一陶粒烧结设备组（c），由回转窑（c-1）、旋风除尘器（c-2）、布袋除尘器（c-3）、除臭设备（c-4）、水幕除尘器（c-5）、尾气处理循环池（c-6）和冷却窑（c-7）构成，陶粒坯料在所述回转窑（c-1）内进行烧结，烧结后的尾气依次经所述旋风除尘器（c-2）、所述布袋除尘器（c-3）、所述除臭设备（c-4）、所述水幕除尘器（c-5）和所述尾气处理循环池（c-6）处理后排出，所述陶粒坯料经烧结后进入所述冷却窑（c-7）内进行冷却；
一燃料供给线，由燃料引风机或燃料泵将液态或气态的燃料输送至所述回转窑（c-1）内。
2.根据权利要求1所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述不可控泥料供给线包含有市政污泥供给线（a-4）和工业污泥供给线（a-5）中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述可控泥料供给线至少包含有河道淤泥供给线（a-1）。
4.根据权利要求3所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述可控泥料供给线还包含有采矿尾泥供给线（a-2）和建筑弃泥供给线（a-3）中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：还包含有页岩供给线（a-6），页岩依次经过破碎机（a-6.1）、页岩余热烘干窑（a-6.2）和球磨机（a-6.3）后输送至搅拌装置中。
6.根据权利要求5所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述河道淤泥供给线（1）依次包含有板框压滤机（a-1.1）、淤泥双轴搅拌机（a-1.2）、淤泥余热烘干窑（a-1.3）和过渡仓（a-1.4），所述过渡仓（a-1.4）内的原料输送至所述搅拌装置中。
7.根据权利要求6所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述页岩供给线在破碎、烘干和球磨工序中产生的含尘气体通过除尘机（a-6.4）进行除尘。
8.根据权利要求7所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述除尘机（a-6.4）收集到的粉尘输送至所述过渡仓（a-1.4）内和脱水后的河道淤泥相混合后再输送至所述搅拌装置中。
9.根据权利要求4所述的采用泥类废弃物的陶粒制备生产线，其特征在于：所述建筑弃泥通过除石机（a-3.1）除掉块状石料后再输送至所述搅拌装置内。
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