[发明专利]石油油渣燃烧脱硫后的废渣处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的制造方法，具体地说是大炼油产生的油渣经燃烧脱硫后产生的工业废渣制成砖或者砌块的方法。

背景技术

随着石油工业的快速发展，我国相继建设了多个大型炼油厂。在炼油厂中，石油经过多道加工工序从中提炼出商品油，最后提炼出沥青后形成油渣，油渣经燃烧脱硫后形成为工业废渣。燃烧脱硫后的工业废渣分为两种：一种是随着烟气由旋风分离器分离出来，一般成为“飞灰”，其颗粒较细，密度相对大一些；另一种是从煅烧炉膛中沉淀而来，称为“底渣”，底渣的颗粒较大。每年我国的炼油厂都会产生大量的上述工业废渣。其中的飞灰一般用于填海或者填沟，其中的底渣可以作为生产水泥时的添加剂，但是使用量非常小，一般1吨生产水泥的物料中只有重量约占5％的物料是燃烧脱硫废渣中的底渣，并且在实际搅拌过程中还需要修改配方，因此上述两种工业废渣的处理和应用问题一直没有得到根本的解决，导致其占据了大量的空间，对环境造成了污染，同时也造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于解决长期以来油渣燃烧脱硫后形成的工业废渣不能得到根本的处理和应用，提出了一种利用该工业废渣制造砖或者砌块的方法，通过该种方法，使大炼油产生的工业废渣得到了实际的处理和应用，同时对环境保护和节约资源都起到了积极的作用。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种石油油渣脱硫后的废渣处理方法，该方法通过将主原料干混并搅拌均匀，然后缓慢倒入添加剂再搅拌，使主原料与添加剂充分反应，其中该处理方法的原料及配方为：

(1)原料：油渣脱硫后的废渣，包括底渣；

(2)添加剂：稀硫酸溶液，稀硫酸溶液的浓度为1％～20％；

(3)质量配比：主原料100％，添加剂即稀硫酸溶液与主原料的质量比为0.06～0.6。其中的主原料可以全部为底渣，也可以由飞灰和底渣组成，其中飞灰和底渣的质量比为0～2。

本发明中，将添加剂加入到主原料中后，需再搅拌2～10分钟，使主原料和添加剂充分反应。将反应后的物料浇铸在模具中，振荡并模压成型，脱模后自然晾干得到砖或者砌块，脱模后自然晾干的天数为7～15天，夏天自然晾干的天数要比冬天短。

另外主原料中可以加入石膏，其中石膏与主原料的质量比为0～1，主原料与添加剂充分反应后得到的物料浇铸在模具中，振荡并模压成型，脱模后形成石膏砌块。

还可以在主原料中加入砂或者珍珠岩颗粒，其中砂与主原料的质量比为0～4，当加入的的砂或者珍珠岩颗粒的质量较小，即占主原料质量的0％～10％时，可以提高砌块的空心率；当加入的砂或者珍珠岩颗粒的质量较大，即为主原料质量的2～4倍时，主原料、砂或者珍珠岩颗粒与添加剂充分反应后的物料可以作为墙体的抹灰砂浆。

本发明的有益效果是：由于飞灰和底渣的主要成分为无水硫酸钙CaSO₄，其次是氧化钙CaO，当在飞灰和废渣中加入添加剂即稀硫酸溶液后，氧化钙CaO首先与稀硫酸溶液中的水反应生成，其具有一定的碱性，并且该种物质的性质非常不稳定，因此会与稀硫酸溶液中的硫酸H₂SO₄发成中和反应，即：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂

Ca(OH)2+H₂SO₄＝CaSO₄·2H₂O

通过上述的化学反应后，物料中的CaSO₄·2H₂O即石膏的含量可以达到75％以上，通过控制加入的稀硫酸溶液的质量及稀硫酸溶液的浓度，可以使工业废渣的氧化钙CaO没有完全被中和，即仍有10％～20％的CaO存留在废渣中，或者使氧化钙CaO完全被中和，稀硫酸溶液的具体添加量需要根据硫酸溶液的浓度和工业废渣中CaO的具体含量来确定。如果在物料中存留10％～20％的CaO，可以增加制成砖或者砌块的抗压强度和耐水蚀性。如果完全将工业废渣中的氧化钙CaO中和，最终形成的砖或者砌块的抗压强度较低，各方面性能都会受到一定的影响。

废渣中的MgO也与添加剂中的硫酸H₂SO₄反应生成MgSO₄，但是由于MgO在废渣中的含量非常少，因此对材料的稳定性没有太大的影响，同时废渣中的其他成分都是通过800℃的高温烧制而成，稳定性较高，且含量较少，不会与硫酸H₂SO₄发生反应，因此对石膏建材的强度和稳定性没有太大的影响。