[发明专利]一种高掺量高强度污泥陶粒及其制备方法

权利要求书

1.一种高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，其制备方法步骤如下：

1)将氧化硼、盐酸胍加入水中，搅拌均匀并静置存放18～30h，配制得到氧化硼-盐酸胍复合水溶液；

2)将含水率10～20％的钢铁厂综合废水干基污泥与陶粒辅料混合均匀得到混合物干基，再向混合物干基中添加步骤1)所得氧化硼-盐酸胍复合水溶液，其中氧化硼-盐酸胍复合水溶液中B₂O₃质量为混合物干基质量的0.8～1.2％，进一步混合均匀，得到陶粒坯料，再将陶粒坯料自然晾干2～7d，使其含水率降低至10～15％；

3)将步骤2)自然晾干后的陶粒坯料送入对辊式压球机，制备成粒径5～20mm生球团，然后将生球团送入第一段回转窑中干燥、预热，再将预热后的生球团送入第二段高温回转窑中烧胀，烧成的陶粒冷却至室温，分装即得到高掺量高强度污泥陶粒。

2.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤1)所述氧化硼-盐酸胍复合水溶液中B₂O₃质量分数为2.7～3.6％，总溶质质量分数为20～30％。

3.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤2)所述钢铁厂综合废水干基污泥的主要化学成分及质量百分含量为：21％≤Fe₂O₃≤45％，5％≤CaO≤15％，MgO≤5％，15％≤SiO₂≤35％，10％≤Al₂O₃≤20％，K₂O≤2％，Na₂O≤2％，余料为水及其他有机物。

4.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤2)所述陶粒辅料为粉煤灰、高岭土、伊利石、蒙脱石、蛭石中的一种或几种的混合物，粒径要求为200目以下颗粒数量不少于80％。

5.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤2)所述混合物干基化学成分满足如下要求：SiO₂ 30～70％；Al₂O₃ 5～25％；Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O含量之和：13～40％，其余为水及其他杂质。

6.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤3)所述干燥条件为：干燥温度100～110℃，干燥时间2～3min。

7.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤3)所述预热条件为：预热温度300～500℃，预热时间3～6min。

8.根据权利要求1所述的高掺量高强度污泥陶粒，其特征在于，步骤3)所述烧胀条件为：烧胀温度1050～1150℃，烧胀时间为10～20min。

9.一种权利要求1-8任一所述的高掺量高强度污泥陶粒的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)将氧化硼、盐酸胍加入水中，搅拌均匀并静置存放18～30h，配制得到氧化硼-盐酸胍复合水溶液；

2)将含水率10～20％的钢铁厂综合废水干基污泥与陶粒辅料混合均匀得到混合物干基，再向混合物干基中添加步骤1)所得氧化硼-盐酸胍复合水溶液，其中氧化硼-盐酸胍复合水溶液中B₂O₃质量为混合物干基质量的0.8～1.2％，进一步混合均匀，得到陶粒坯料，再将陶粒坯料自然晾干2～7d，使其含水率降低至10～15％；

3)将步骤2)自然晾干后的陶粒坯料送入对辊式压球机，制备成粒径5～20mm生球团，然后将生球团送入第一段回转窑中干燥、预热，再将预热后的生球团送入第二段高温回转窑中烧胀，烧成的陶粒冷却至室温，分装即得到高掺量高强度污泥陶粒。