[发明专利]页岩、含水污泥、生物质陶粒及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体来说涉及一种陶粒，同时还涉及该陶粒的生产方法。

背景技术

随着城市经济的发展和人口的增加，我国的水污染日益严重，建设城市污水处理厂已成为治理水污染的不可缺少的举措。然而随城市污水处理厂建设步伐的加快，污泥量显著地增加，大量增加的污泥给生态环境造成极大的污染，使得污泥的处理处置问题日益突出，如果处置不当，很容易引起二次污染。随着污泥产生量的不断增大，世界各国对污泥的处理处置与资源化利用也越来越重视。目前各种处理污泥的技术大多数是围绕着污泥中含有的大量有机物展开的，却忽略了对污泥中含有的大量无机成分利用，如何既利用污泥的有机成分又利用其无机成分的资源化技术具有很大的意义。

农作物玉米、油菜、稻草等会产生大量秸秆，现虽有对秸秆利用方面的报道，但规模使用的情况较少，广大农村仍有大量秸秆未得到充分利用。而木材加工产生的锯末，也未能得到充分利用。秸秆、锯末等生物质其本身含有大量碳质有机成分。

陶粒是以粘土、泥岩、各种页岩、板岩、千枚岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经加工破碎成粒或粉磨成球，再烧胀而成的人造轻骨料。它是一种外部具有坚硬外壳，表面有一层隔水保气的釉层，内部具有封闭式微孔结构的多孔陶质粒状物。陶粒因其具有体轻、强度高、隔音、保温耐火、耐化学、耐细菌腐蚀及抗震、抗冻等优良性能，而广泛用于保温混凝土、结构保温混凝土、高层结构混凝土，应用领域逐渐扩大。目前，陶粒与陶砂主要用于建筑业，如预制件有：承重的、非承重的陶粒砌块、大型墙板、夹心墙板；现浇工程有：承重的或围护的、隔热的或抗震的陶粒混凝土；建筑保温的有：陶粒保温块、瓦、涂料、隔热保温垫层及内衬；陶粒还可用作增强混凝土的轻骨料，特别是高层、超高层建筑更需要；农业上用陶粒改良重质泥土和作无土栽培基床材料；在过滤、油漆、橡胶、尼龙复合材料等方面也将陶粒用作填充材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种生产效率高，能耗低，生产成本低，产品性能好且环保的页岩、含水污泥、生物质陶粒。

本发明的另一目的在于提供该页岩、含水污泥、生物质陶粒的生产方法。

本发明的页岩、含水污泥、生物质陶粒，由下述重量份的原料制得：

页岩50～65份、污泥35～40份、生物质4～8份；

其中：生物质是指锯末或玉米、油菜、稻草等的秸秆。

上述的页岩、含水污泥、生物质陶粒，其中：污泥含水量为65～75％。

本发明的一种页岩、含水污泥、生物质陶粒的生产方法，包括以下步骤：

(1)按重量份将页岩50～65份、含水量为65～75％的污泥35～40份和破碎后的生物质4～8份混合充分搅拌，加入水，使物料的总含水量在15～20％，将混合好的物料造粒；

(2)造粒后将生料球进行预热和焙烧，预热温度控制在280～330℃，预热2分钟后进入焙烧，焙烧温度1120～1200℃，焙烧时间5～10分钟，陶粒烧成；

(3)烧成后的陶粒经冷却降至室温即得。

上述的页岩、含水污泥、生物质陶粒及其的生产方法，其中：造粒后物料为圆球形或者椭球形，长轴直径为8～12毫米，短轴直径5～10毫米。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知，采用破碎后的秸秆、锯末等生物质作为添加剂，利用生物质本身的大量碳质有机成分，不仅改善了陶粒的膨胀性能，而且充分利用了生物质在焙烧过程中热解、燃烧释放出热量，节约了能源。采用不脱水污泥，一方面消除了污泥的二次污染问题，能够实现污泥的无害化、减量化和资源化处理；另一方面，可使陶粒在造粒时只需再加少量的水，节约了宝贵的水资源。本发明利用污水处理厂直接排放的污泥，与页岩和破碎后秸秆、锯末等生物质为原料制备陶粒轻集料，投资和运行费用低。且生产效率高，能耗低，生产成本低，产品性能达到国家500级陶粒相应优等品标准。

具体实施方式

实施例1：

一种页岩、含水污泥、生物质陶粒的生产方法，包括以下步骤：

(1)按重量份将页岩50份、含水量为65％的污泥40份和破碎后的生物质(玉米、油菜、稻草等秸秆)6份加入到搅拌机中充分搅拌，加入一定的水，使物料的总含水量在15％，将混合好的物料送入造粒机造粒；造粒后物料为圆球形，长轴直径为8～12毫米，短轴直径5～10毫米。

(2)造粒后将生料球送入回转窑预热带和焙烧带进行陶粒的烧制，预热温度控制在280℃，预热2分钟后进入焙烧带，焙烧温度1200℃，焙烧时间5分钟，此时料球充分膨胀，陶粒烧成；