申请日2013.03.28
公开(公告)日2013.06.12
IPC分类号C04B38/02; C04B18/30; C04B28/14
摘要
本发明涉及一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法，属于化工行业危险固体废物处理处置及资源化技术领域。首先对污泥进行干燥，得到干化污泥;然后焙烧干化污泥，得到的污泥灰渣用粉碎机粉碎;将污泥灰渣粉末、粉煤灰、水泥、石膏粉、轻质材料、发泡剂按比例混合、拌匀、加水、搅拌，制成球形颗粒，最后自然养护即制得免烧填料。本发明以危险固废化工污泥和工业固废粉煤灰为主要原料，并且采用免烧结工艺，后期进行自然养护，设备投资少、工艺路线简单、能源消耗低;制得的陶粒强度高、比表面积大、表明粗糙、孔隙多，重金属浸出毒性符合GB5085.3-2007，可用于水处理工程。
权利要求书
1.一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)干燥化工污泥，得到干化污泥;
(2)焙烧干化污泥，所得污泥灰渣用粉碎机粉碎;
(3)将各种原料按配比混合，搅拌均匀得干混料，其中干混料中各组份及 各组份占干混料总量的质量百分比分别为：污泥灰渣20%-50%、粉煤灰 25%-40%、水泥10%-25%、石膏5%-15%、轻质材料1%-5%、发泡剂0.2%-0.6%;
(4)向上述干混料中加水并搅拌、混匀，其加水量为干混料重量的30%-40%;
(5)制成球形颗粒，其粒径为5-10mm;
(6)自然养护7-15天。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的轻质材料为膨胀珍珠岩、稻 壳或木屑。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所选发泡剂为铝粉或锌粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中干燥污泥的温度为 105-120℃，干燥时间为8-24h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中焙烧干化污泥的温度 为550℃-700℃，焙烧时间为20-40min。
说明书
一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法，属于化工行业危险固 体废物处理处置及资源化技术领域。
背景技术
化工行业污染多且严重，尤其在化工废水处理过程中，每年会产生大量的剩 余污泥，它们成分复杂，含有有毒有害的有机物和重金属等。长期以来，国内普 遍存在着重水轻泥的倾向，污泥的安全处置能力一直处于较低水平。
现行的化工污泥的处置方式主要是焚烧，但焚烧处置费用高，而且许多单位 存在处置能力不足的问题，因此，转而将污泥非法转移、倾倒，造成严重的环境 污染。污泥焚烧产生的灰渣也是危险固废，一般需要先预处理，而后进行安全填 埋。因此焚烧灰渣的处理费用也很高，很多企业难以承受，转而当成一般固废处 理，使得污泥焚烧灰渣没有得到合理的最终处置，成为重要的环境风险源，也没 有得到合理的综合利用，造成了资源的浪费。对污泥焚烧灰渣进行无害化和资源 化，变废为宝，符合循环经济和可持续发展的要求，具有极其重要的意义。
以粉煤灰陶粒为代表的陶粒一般具有比表面积大，孔隙率大，机械强度高， 化学和生物稳定性好等特点，在水处理工程中已经得到越来越广泛的应用。化工 污泥灰渣的主要化学成分与粉煤灰非常接近，均属CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3体系， 因而具有资源利用性。
目前我国陶粒的制备方法以烧结法为主，但烧结设备投资大，能耗高，使生 产成本提高，在一定程度上限制了陶粒生产厂家的发展。
发明内容
本发明的目的在于为了改进现有技术的不足而提供一种机械强度高、比表面 积大、化学和生物稳定性好的一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法，这种陶 粒利用化工污泥及工业废物粉煤灰，采用免烧结方法，因而投资减少，节约能耗， 降低成本，为化工污泥的资源化处理开辟了新的途径。
本发明的技术方案为：一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法，其特征在 于，具体步骤如下：
(1)干燥化工污泥，得到干化污泥;
(2)焙烧干化污泥，所得污泥灰渣用粉碎机粉碎;
(3)将各种原料按配比混合，搅拌均匀得干混料，其中干混料中各组份及 各组份占干混料总量的质量百分比分别为：污泥灰渣20%-50%、粉煤灰 25%-40%、水泥10%-25%、石膏5%-15%、轻质材料1%-5%、发泡剂 0.2%-0.6%;
(4)向上述干混料中加水并搅拌、混匀，其加水量为干混料重量的30%-40%;
(5)制成球形颗粒，其粒径为5-10mm;
(6)自然养护7-15天。
优选所述的轻质材料为膨胀珍珠岩、稻壳或木屑。优选所选发泡剂为铝粉或 锌粉。优选步骤(1)中干燥污泥的温度为105-120℃，干燥时间为8-24h。优选 步骤(2)中焙烧干化污泥的温度为550℃-700℃，焙烧时间为20-40min。
本发明中污泥灰渣与粉煤灰的主要化学成分相似，具备潜在的火山灰活性。 水泥作为激发剂提供一个有效的碱性环境，与SiO2和Al2O3作用，生成具有水硬 胶凝性能的化合物，同时对污泥灰渣中的重金属具有固化作用。石膏的加入可以 加速活性SiO2、A12O3的反应，同时石膏又可以与A12O3反应，生成水硬性的硫 铝酸钙胶凝物质。轻质材料可以降低陶粒的密度，使之轻化，并具有一定的生物 亲和性。发泡剂在碱性环境中可以与水发生反应放出氢气，使填料产生气孔，形 成轻质多孔结构。
有益效果：
与传统的污泥处理以及陶粒制备方法相比，具有如下优点：
1、本发明中污泥灰渣的质量百分比达20%～50%，利用率高，大大解决了化工污 泥的出路问题。
2、本发明中的粉煤灰也是工业固体废弃物，更进一步体现出高效的资源化利用 率，有明显良好的环境效益和经济效益，具有推广意义。
3、本发明在污泥灰渣综合利用的同时，实现了对重金属的固化，因此具有无害 化和资源化的双重效果。
4、本发明采用免烧结工艺，后期进行自然养护，设备投资少、工艺路线简单， 能源消耗低。
5、本发明制备的陶粒强度高，比表面积大，表面粗糙，孔隙多;对各重金属的 固定率均在60%以上，重金属浸出毒性符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》 (GB5085.3-2007)，可用于水处理工程。