[发明专利]一种以底泥及铬渣为原料制备超轻高防水型陶粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种以底泥及铬渣为原料制备超轻高防水型陶粒的方法。

背景技术

长期以来，工业废水的不规范排放，在城市工业区及一些大型城市的近郊区县地区形成了大量排污河和污水库，经过长时间的浓缩沉淀，大量重金属及有毒物质积聚在底泥及堤坝土壤中，完全丧失了自净化功能。近年来，随着我国污水处理技术和设施的完善，天然水系的水质有了较大的改观，但当水质较好时，底泥中吸附的污染物的释放将成为影响水质的主要原因。因此，要根治水道的污染，底泥的疏浚势在必行。然而疏浚底泥的处理处置问题一直是困扰环保界的一大难题。

铬渣是重铬酸盐产生过程中排放的副产物。因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。铬渣的污染问题已经存在50多年了，国家也极为重视铬渣的治理，但依然没有找到有效解决的方法，且近一段时间也有多起铬渣污染的事件报道。

另一方面，陶粒是一种建筑用轻骨料，用它可代替传统的碎石、河卵石等制成轻集料混凝土制品，如空心砌块、轻质板材等。陶粒是生产节能墙体材料或现场浇注轻型节能墙体的优质原材料，具有保温、隔音、环保等特点。而其密度、防水性能的好坏是决定陶粒制节能建材性能优越的两个重要指标。目前生产陶粒的主要原料为粘土、页岩等天然资源，不仅制约原料生产，且对当地环境会造成极大危害。

由于污染底泥的主要成分与粘土类似，故可作为主要原材料烧制陶粒。公开号CN102173850A介绍了一种以底泥为原料制备陶粒的方法，但其制备的陶粒性能一般，难以大规模利用。而铬渣中的主要成分Ca、Mg、Fe、Al都是陶粒生产的有效补充材料。Ca、Mg具有助熔特性，降低烧结熔点，从而降低吸水性。铬渣中的CaCO₃也是陶粒生产中较好的膨胀剂，公开号CN1951860介绍了一种以铬渣、粘土为主要原料的轻质陶粒制备方法，但其制备的陶粒未达到超轻标准，且吸水性一般。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提出了一种以底泥及铬渣为原料制备超轻高防水型陶粒的方法，所述方法是在研发污染底泥的安全处理处置方法及铬渣还原解毒的同时，研发一种建筑用材料，同时实现了污泥与铬渣的无害化。

本发明的技术方案为：一种以底泥及铬渣为原料制备超轻高防水型陶粒的方法，所述方法将污染底泥脱水干燥，然后与铬渣、干燥的生物质和玻璃按一定比例混合，通过造粒机挤压成型，筛分后得到料球，将料球高温焙烧，冷却后制成陶粒。

所述的底泥指从江河、湖泊及海洋里清淤、疏浚上来的固体废弃物，也称淤泥。

所述方法制成的陶粒堆积密度为330-500kg/m³，具有高防水性，吸水性小于2％。

所述方法包括以下步骤：

1)将底泥进行脱水、干燥，使其含水率在40％以下；将铬渣磨碎过筛至80目以下；将废玻璃破碎过筛至100目以下；同时取生物质烘干或晒干、粉碎、过筛至40目以下；

2)将底泥、铬渣、废玻璃和生物质按重量比混合，重量比为：干燥后的底泥占整个混合物的50-70％，铬渣占整个混合物的10-20％，废玻璃占整个混合物的10-20％，生物质占整个混合物的5-10％；其中铬渣与生物质比例不高于2∶1；混匀的物料经滚压造粒制成生料球；

3)控制回转窑空气过剩系数在1.05以下，将所述生料球送入回转窑中，在1150-1250℃还原焙烧30-60min，冷却至室温即制得超轻高防水型的所述陶粒。

本发明具有如下有益效果

1)本发明的原材料均为固体废弃物，实现以废治废；

2)本发明所得陶粒具有超轻及高防水等特点，非常适合做节能材料；

3)本发明实施过程中实现了铬渣的无害化，生物质的利用及还原气氛使得六价铬还原为低毒的三价铬，同时高温又将重金属铬封固在陶粒晶格中，实现了铬渣的无害化；

4)本发明是对河流、湖泊及海洋大量堆存的疏浚底泥进行有效利用，解决了危险废弃物铬渣的危害，同时制成了性质优良的建筑材料，具有极高的经济效益及环境效益。

具体实施方式

实例1：