[发明专利]淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法。

背景技术

河道疏浚、湖泊清淤过程中产生大量的淤泥，为处理这些淤泥，往往需要大量的人力和资源，现有技术中，处理这些淤泥的方法主要有两种：一是找到专用的填埋场地，将淤泥堆放，然后再吹沙充填，然而，此种方法的弊端是：需要大量的专门填埋场地，同时耗费人力，运输成本高；另一种处理方法则是在淤泥中加入固化剂固化，CN98113594.3公开了一种土壤固化剂，其使用78-85%的矿渣或矿渣组合物、10-25%的碱性激发剂、0.01-0.15%的表面活性剂进行土壤处理，然而，由于此配方组份中缺少水泥等固化剂，其固化效果，对于含水率较高的土壤来说，效果会大打折扣。另外，现有技术强调加入固化剂对淤泥或土壤的力学强度如无侧限抗压强度进行提升，然而，淤泥的弱酸性会给环境造成一定的危害，其并未引起人们足够的重视。 

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种淤泥固化剂，用于高效地固化淤泥。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，用于高效地固化淤泥。

为了解决第一个技术问题，本发明所采取的技术方案是：

该淤泥固化剂按以下方法制成：

首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，在不低于可膨胀石墨膨胀的温度下，使可膨胀石墨膨胀，并搅拌混合物，得到半成品；

在半成品中加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂。

优选地：所述可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰六种成份的质量份数为：可膨胀石墨20~40，水泥10~30，粉煤灰10~20份，炭黑0.1~5，硅粉1~20，瓷土5~30，生石灰5~10。

可膨胀石墨在膨胀后，体积膨胀数十倍至数百倍，形成类似于絮状物的疏松多孔松散物质。市面上的可膨胀石墨有膨胀度60、100、200、250、300ml/g等等不同的程度规格。膨胀后的可膨胀石墨内形成众多松散的粗大孔隙，絮状的石墨絮状物被搅拌切断后会形成独立的随行单体，这些单体上均附着有其它混合物。可膨胀石墨膨胀的膨胀温度有其内掺杂的成份以及结构来决定。可膨胀石墨主要是起到粉末载体的作用，混合物在混合水份后会显得更加粘稠。而且吸水物质如水泥、粉煤灰、生石灰等的一部分深藏入可膨胀石墨的孔隙中，形成寄生现象，对于淤泥中水份，除了一些水本身会被膨胀石墨（可膨胀石墨膨胀后的称呼）吸附以外，还会慢慢伸入孔隙与其中的一些寄生物质发生化学反应，进一步吸收水份。这样的结构形成一个物理吸水和化学吸水两种同时存在的方式。在物理吸水过程中，淤泥中的水份沿着膨胀石墨表面分布扩展到其内孔隙中寄生颗粒中，寄生颗粒与水发生反应，将水份子完全结合，如生石灰吸水后变成氢氧化钙；水泥吸水后变成碳酸钙。这样的吸收淤泥中水份的方式，可以更充分和均匀的吸收淤泥中水份，不会形成局部吸收不足，残存水份，而局部固化剂作用不充分，发生结块的现象。可膨胀石墨具有良好的导热性，在使用太阳加速淤泥脱水的时候，其可以将热量更快速的传导到淤泥中各个部分，加速固化剂与淤泥中水份的结合，以及淤泥中水份吸热蒸发。由于膨胀石墨比重小，使用很轻量的膨胀石墨就可以达到良好的传热效果，如果采用石墨粉传导，则需要耗费太多。淤泥中，能够构成流动的水份很容易被膨胀石墨及其内寄生物质吸收，淤泥初步固化定型非常明显。淤泥中剩下的水份，通过其它成份慢慢吸收，以及对初步定型固化的淤泥切块放在太阳下暴晒，加快淤泥固化效率。同时成型的、具有一定硬度的淤泥有利于进一步加以利用也更加方便，如用作砖的材料。

水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，因此其在固化剂中比例可以比较大。

粉煤灰包括很多密实颗粒，其粒径非常小，会发生水化作用，除此以为还存在多孔结构物质。粉煤灰内含一些金属氧化物可以与水发生反应，因此，其可以吸水。粉煤灰可以很好的填充膨胀石墨中孔隙中，由于其内也存在多孔结构，其可以作为更小颗粒的二级寄生载体。粉煤灰在膨胀石墨的孔隙中吸收水份的水份的时候存在物理吸水和化学吸水两种方式。由于粉煤灰是用于寄生在膨胀石墨中的，因此，其用量不宜多，应少于膨胀石墨的用量。