申请日2012.12.12
公开(公告)日2013.03.13
IPC分类号C04B33/132
摘要
本发明涉及一种固体废物的处理，具体是一种用污泥制成的建筑陶粒材料。由下列重量份数的原料组成：含水率30%～40%的污泥，8～10份;二氧化硅，2～3份;碳酸钙，2～3份;三氧化二铝，1～2份。采用生料成球、预处理和烧胀及冷却的方法制备建筑陶粒材料。使用的二氧化硅、三氧化二铝能起到助溶和烧胀的作用，能在高温下产生足够粘稠的熔融物，以便能够包住气体，产生孔隙。本发明制备的陶粒有粗糙的表面，丰富的孔隙结构，具有较大的比表面积。
权利要求书
1.一种用污泥制成的建筑陶粒材料，其特征在于：由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥，8～10份;
二氧化硅，2～3份;
碳酸钙，2～3份;
三氧化二铝，1～2份。
2.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料，其特征在于：由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥 ，8份;
二氧化硅，2份;
碳酸钙，2份;
三氧化二铝，1份。
3.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料，其特征在于：由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥， 10份;
二氧化硅， 3份;
碳酸钙， 3份;
三氧化二铝， 2份。
4.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料，其特征在于：由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥， 10份;
二氧化硅，2份;
碳酸钙，2份;
三氧化二铝，1份。
5.一种如权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后，采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%～40%，然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合，搅拌均匀，用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下，生料球放置3～5天，使生料球的水分含量降低至15～18%，然后使水分含量为15～18%的生料球在100℃～110℃，干燥1～1.5小时，得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃，加热20～30分钟，然后，在1080℃温度下烧胀15～17分钟后取出，在空气中自然冷却2小时，即得。
说明书
一种用污泥制成的建筑陶粒材料
技术领域
本发明涉及一种固体废物的处理，具体是一种用污泥制成的建筑陶粒材料。
背景技术
陶粒材料一种人造轻质粗集料，外壳表面粗糙而坚硬，内部多孔，一般由页岩、黏土岩等经粉碎、筛分、再高温下烧结而成。主要用于配制轻集料混凝土、轻质砂浆，也可做耐酸、耐热混凝土集料。陶粒的粒径一般为5～20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。
污水处理厂处理完污水后所产生的、并含有大量的生物污泥，生物污泥有的制成农用肥，有的直接用于绿化，也有的排放到海里或者焚烧，这样会造成二次生态环境污染。目前，以生物污泥为主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、烧结成的陶粒，称为污水处理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土来烧制陶粒既节省黏土，又保护农田，也起到了一定的环保作用。
中国专利授权公告号为CN 101531500 B一个发明专利，名称为“用污泥烧制陶粒的方法”该发明公开了一种用污泥烧制陶粒的方法，将污泥，进行干化后焚烧，这种方法耗能大，未能充分利用污泥中的有机成分，国内一些其他用污泥制作陶粒的方法，用量少，未能达到大量处理污泥的目的。而本发明的方案采用污水处理厂处理过的污泥，作为原料，污泥用量达到60%以上，变废为宝，达到以废治废的目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用污泥制成的建筑陶粒材料。
一种用污泥制成的建筑陶粒材料，由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥，8～10份;
二氧化硅，2～3份;
碳酸钙，2～3份;
三氧化二铝，1～2份;
其制备方法步骤如下：
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后，采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%～40%，然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合，搅拌均匀，用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下，生料球放置3～5天，使生料球的水分含量降低至15～18%，然后使水分含量为15～18%的生料球在100℃～110℃，干燥1～1.5小时，得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃，加热20～30分钟，然后，在1080℃温度下烧胀15～17分钟后取出，在空气中自然冷却2小时，即得。
本发明的有益效果：
目前的污泥制备陶粒的方法，多是使用焚烧的方式来制取，消耗能量大，并且会损失污泥中的有机成分，本发明中使用的二氧化硅、三氧化二铝能起到助溶和烧胀的作用，能在高温下产生足够粘稠的熔融物，以便能够包住气体，产生孔隙。所以用本发明制备的陶粒有粗糙的表面，丰富的孔隙结构，具有较大的比表面积。
本发明制备的陶粒根据行业标准JC/T789-1981《轻骨料试验方法》，具体性能指标如下：陶粒比表面积为4.231～4.272m2/g，松散容重为636～641kg/m3，颗粒容重1147～1156kg/ m3。
具体实施方式
下面结合本发明的具体实施方式作进一步详细的描述：
实施例1：
一种用污泥制成的建筑陶粒材料，由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥，8份;
二氧化硅，2份;
碳酸钙，2份;
三氧化二铝，1份;
其制备方法的步骤如下：
步骤1. 生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后，采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%～40%，然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合，搅拌均匀，用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下，生料球放置3天，使生料球的水分含量降低至15～18%，然后使水分含量为15～18%的生料球在100℃，干燥1小时，得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃，加热20分钟，然后，在1080℃温度下烧胀15分钟后取出，在空气中自然冷却2小时，即得。
实施例2
一种用污泥制成的建筑陶粒材料，由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥， 10份;
二氧化硅， 3份;
碳酸钙， 3份;
三氧化二铝， 2份;
其制备方法的步骤如下：
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后，采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%～40%，然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合，搅拌均匀，用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下，生料球放置5天，使生料球的水分含量降低至15～18%，然后使水分含量为15～18%的生料球在110℃，干燥1.5小时，得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃，加热30分钟，然后，在1080℃温度下烧胀17分钟后取出，在空气中自然冷却2小时，即得。
实施例3
一种用污泥制成的建筑陶粒材料，由下列重量份数的原料组成：
含水率30%～40%的污泥， 10份;
二氧化硅，2份;
碳酸钙，2份;
三氧化二铝，1份。
其制备方法的步骤如下：
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后，采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%～40%，然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合，搅拌均匀，用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下，生料球放置4天，使生料球的水分含量降低至15～18%，然后使水分含量为15～18%的生料球在105℃，干燥1～1.5小时，得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃，加热25分钟，然后，在1080℃温度下烧胀16分钟后取出，在空气中自然冷却2小时，即得。