申请日2014.06.20
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号C04B7/36; C04B7/24
摘要
本发明的用污泥制成水泥熟料的方法，主要包括备料、配料、成球、烘干焙烧等步骤，其中的关键是选用硅灰渣和沸石膏作辅助原料，与污水处理厂排出污泥一起混合，使其中的化学成分起到互为作用，并使SiO2﹒Al2O3与SO3相互结合，使硫酸根离子团取代了部分硅酸根的离子团，从而能较好的使溶解速度变慢，解决了以前的污泥式水泥中用水量偏大的问题。用本发明的方法将污泥制成的水泥熟料与现有的生产高温水泥熟料相比可节约80%能源，减少CO2排放量85%。更加符合国家污泥等废渣资源化循环发展和有利于环保政策的变废为宝的新技术和新材料。
权利要求书
1.一种用污泥制成水泥熟料的方法，其特征在于包括以下步骤：
A)备料：主要原料为污水处理厂排出的按规定除去含有自由水后的污泥，辅助原料为化工企业排出的硅灰渣和沸石膏;
B)配料：将污泥按重量百分数计算为70～80%、硅灰渣按重量百分数计算为15～20%、沸石膏按重量百分数计算为5～10%的比例之和为100%的原料初步混合成混合料;
C)成球：将混合料加入搅拌成型机，边搅拌边加入适量的水充分搅拌混合均匀后将混合料加工成分散均匀、不出现结块起团和无粉尘现象的直径为5～10mm的物料球，堆放凉干备用;
D)烘干焙烧：将物料球送入烘干旋转窑中，经300—500℃旋转烘干焙烧30～50分钟出窑，即得用污泥制成的水泥熟料。
2.如权利要求1所述的用污泥制成水泥熟料的方法，其特征在于所述烘干旋转窑中最佳焙烧温度为400±50℃。
说明书
用污泥制成水泥熟料的方法
技术领域
本发明涉及一种用污泥为主要原料而制成水泥熟料的方法，是直接将污泥和其他废渣进行无害化处理的一种新方法，属于环保式水泥领域。
背景技术
在我国随着大规模工业项目的发展，城镇污水处理厂大规模的建设，城乡居民生活污水处理得到了改善，但所产生大量的污泥也随之不断增长。过去对污泥采取填埋，焚烧等处理方法简单化，但对环境质量仍存在一定的影响，因此，无害化处理污泥工作迫在眉睫。
从国内外情况看，近来研究用污泥制成产品材料生产水泥的等技术，包括“污水泥渣式水泥及其制作方法”，或多或少存在以下缺陷，其关键就是污泥中含有大量的无淀形钙的浓度。并形成碱的物质，制成的污泥产品生成部分水化产物，使产品在结构内部有高度分散的SiO2和A12O3，在经过焙烧脱水，就形成吸水能力很强，水化速度加快的高活性产物。用污泥产品生产的水泥用于工程建设时，提高了水泥水化反应速度，使得水泥浆体的标准稠度需水量有较大的提高，随着产品用量的增加需水量也随即增加，而后形成极快的水化速度，很快使水泥浆体就凝固起来，造成工程来不及施工，这就是凝结时间过快的原因，这样用污泥产品生产出来的水泥就受到一定的限制。并在制作商品混凝土水泥中，当水量过多时，就会影响浆体工作度的使用。为此，水泥厂为避免水泥对浆体工作度不产生必要的影响，把用此技术生产的污泥产品，停止用在生产商品混凝土水泥中。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有的用污泥生产水泥产品的技术缺陷，提供一种能解决标准稠度需水量多的技术问题，使凝结时间也得到了改善，进一步满足水泥混凝土的工作度使用要求的用污泥制成水泥熟料的方法。
本发明的用污泥制成水泥熟料的方法，主要是选用了更合适的硅灰渣和沸石膏作为辅助原料，具体方法包括以下步骤：
A)备料：主要原料为污水处理厂排出的按规定除去含有自由水后的污泥，辅助原料为化工企业排出的硅灰渣和沸石膏;
B)配料：将污泥按重量百分数计算为70～80%、硅灰渣按重量百分数计算为15～20%、沸石膏按重量百分数计算为5～10%的比例之和为100%的原料初步混合成混合料;
C)成球：将混合料加入搅拌成型机，边搅拌边加入适量的水充分搅拌混合均匀后将混合料加工成分散均匀、不出现结块起团和无粉尘现象的直径为5～10mm的物料球，堆放凉干备用;
D)烘干焙烧：将物料球送入烘干旋转窑中，经300—500℃旋转烘干焙烧30～50分钟出窑，即得用污泥制成的水泥熟料。
上述烘干旋转窑中的最佳焙烧温度为400±40度。
本发明的用污泥制成水泥熟料的方法，主要是选用了更合适的硅灰渣和沸石膏作为辅助原料，其中，硅灰渣是化工企业生产稀土排除的废渣称为硅灰渣，含SiO2成分在60%左右;沸石膏是化工厂生产沸酸排出的废渣称为沸石膏，SO3含量在40﹪左右，与污水处理厂排出污泥一起混合，使其中的化学成分起到互为作用，并使SiO2 ﹒Al 2O3与SO3相互结合，使硫酸根离子团取代了部分硅酸根的离子团，从而能较好的使溶解速度变慢，解决了以前的污泥式水泥中用水量偏大的问题。用该方法生产的水泥熟料粉磨成的水泥，其性能能与高温水泥熟料水泥的性能相媲美，具有收浆快、强度高、水化热低、抗冻、抗渗透、耐磨、抗化学腐蚀等特点。还可根据实际需要，用5-10%的高温水泥熟料和本方法生产的水泥熟料混合起来粉磨成一种高活性性能水泥。又可以用部分本方法生产的水泥熟料掺入其它品种水泥中粉磨成水泥，其水泥强度性能在原有基础上经一步得到改善，而且水泥强度远远高于未掺入本产品水泥熟料的水泥强度。用该方法生产的水泥熟料同时可以降低水泥的生产成本和有利于环保等优点，本发明工艺与高温水泥熟料比可节约80%能源，减少 CO2排放量85%。更加符合国家污泥等废渣资源化循环发展和有利于环保政策的变废为宝的新技术和新材料。