[发明专利]一种利用固废制备陶粒的方法

说明书

本发明涉及一种利用固废制备陶粒的方法，将城市脱水污泥采用鼓空气进行干燥，然后磨细，得到污泥粉；将所述污泥粉与粘土、钢渣进行混合，得到初级混合物；向所述初级混合物加入水分，再加入的石灰粉，然后压制成小球。将所述小球进行烘干，然后进行焙烧，然后采用自然冷却方式冷却，得到陶粒。本发明将城市脱水污泥与其他废弃物结合制备陶粒，实现了固废资源化利用，同时也避免了固废污染环境，工艺简单，投资成本低。

技术领域

本发明涉及环保领域，具体为一种利用固废制备陶粒的方法。

背景技术

陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点。在耐火材料行业中，陶粒主要用于作隔热耐火材料的骨料。

陶粒自身的堆积密度小于1100kg/m³，一般为300～900kg/m³。以陶粒为骨料制作的混凝土密度为1100～1800kg/m³，相应的混凝土抗压强度为30.5～40.0Mpa。陶粒的最大特点是外表坚硬，而内部有许许多多的微孔。这些微孔赋予陶粒质轻的特性。200号粉煤灰陶粒混凝土的密度为1600kg/m³左右。我国陶粒砂主要用于石油支撑剂，也是需求量最大的陶粒砂品种之一，也叫石油压裂支撑剂陶粒砂。

陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，还在继续扩大。

在陶粒发明和生产之初，它主要用于建材领域，由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入，陶粒的应用早已超过建材这一传统范围，不断扩大它的应用新领域。陶粒在建材方面的应用，已经由100％下降到80％，在其他方面的应用，已占20％。随着陶粒新品质、新用途的不断开发，它在其他方面的比例将会逐渐增大。

城市脱水污泥是指污水处理厂处理生活污水的过程中产生的固体废弃物，其中包括有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体，Pb、Zn、Hg和Cd等重金属；氯酚(CPs)、氯苯(CBs)、硝基苯(NBs)、多氯代二苯、二恶英/呋喃(PCDD/Fs)等有机污染物；还有细菌、病毒、原生动物和寄生虫等病原体。通常污泥的处理方法是投海、填埋、焚烧、土地利用等。但各种处理方法都存在很大的弊端，投海会由于污泥中含有N、P引起赤潮等环境问题；焚烧就如同焚烧垃圾一样产生SO₂、二恶英等有害气体及重金属粉尘；填埋和土地利用同样也造成重金属等二次污染。因此如何利用污泥废弃物制备陶粒成为当前技术难点。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种工艺简单、成本低廉的利用固废制备陶粒的方法。

本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种利用固废制备陶粒的方法，包括以下步骤：

(1)将城市脱水污泥进行干燥，然后磨细，得到污泥粉；

(2)将所述污泥粉与粘土、钢渣进行混合，得到初级混合物；

(3)向所述初级混合物加入水分，再加入石灰粉，然后压制成小球；

(4)将所述小球进行烘干，然后进行焙烧，然后冷却，得到陶粒。

作为优选，步骤(1)中采用鼓空气对城市脱水污泥进行干燥，然后磨细的粒度为30～150μm污泥粉。

作为优选，步骤(2)中所述污泥粉与粘土、钢渣按照(5～6)：(2～3)：(1～2)比例混合。

作为优选，步骤(3)中加入3％的石灰粉，所述小球的水分含量为10％。