[发明专利]一种硫酸钙污泥制备胶凝材料的工艺

说明书

本发明涉及一种硫酸钙污泥制备胶凝材料的工艺。具体步骤如下：将干燥后的硫酸钙污泥与焦炭粉按比例混合均匀后于管式炉中以保护气氛900～1200℃下热解60～150min；所得的污泥残渣冷却后研磨过筛；按质量比为：研磨过后的污泥残渣2～8份、掺合料(干基)7～13份、水泥35～45份、砂石140～150份，混合均匀，得干性物料；加水搅拌；将湿性混料注入模具中，振实；置于恒温培养箱中养护后拆模；拆模后的块体置于水养护箱中养护后得到胶凝材料。本发明能因地制宜地处理工业废弃物，有效保护水土资源，控制环境污染。具有重大的环境、经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种固体废物的资源化利用，具体涉及一种硫酸钙污泥制备胶凝材料的工艺。

背景技术

我国每年有上亿吨硫酸盐工业固废产生，硫酸钙污泥是比较具有代表性的污染物。酸性废水(以H₂SO₄为主)在生化处理前需经过pH调节，一般在调节池或中和池中投入石灰水来处理，会产生大量的CaSO₄沉淀，与池底的污泥混合在一起，会产生大量的硫酸钙污泥，与此相类似的还有磷石膏和钛石膏等固废。这些污泥具有涉及范围广、产生量大、处置困难等特点，给企业带来压力的同时也或多或少存在环境污染风险及社会隐患。如何合理有效地处置这类污泥成为领域内亟待解决的问题。

将硫酸钙污泥资源化利用是解决上述问题的根本途径。该种硫酸钙污泥的资源化利用必须从资源利用和环境影响两方面予以考虑。在目前的研究中，该种硫酸钙污泥的资源化利用需要考虑以下3个因素：(1)使用性能和成本。良好的使用性能和成本是资源化利用和市场化推广的必要条件。(2)加工适应性。这主要由硫酸钙污泥的物化性质决定。(3)符合环境标准且具有长期稳定性。

该类硫酸钙污泥的主要无机成分有CaSO₄、SiO₂，其他还含有Ca、Al、Fe等无机盐成分，成分相对比较简单，在一定温度下热解还原该种污泥，可将其中超标的S元素给脱离出去，形成纯净的SO₂得以资源化利用，热解过后的污泥残渣则因为CaSO₄的减少，可以达到混凝土的掺合料标准。具有极其重大的环境、经济和社会效益。

发明内容

发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种硫酸钙污泥制备胶凝材料的工艺，本发明在一定的温度下热解还原硫酸钙污泥，从而使得其中的CaSO₄被分解为SO₂利用，剩余的污泥残渣可回收制备胶凝材料。具有重大的环境、经济和社会效益。

本发明的技术方案为：一种硫酸钙污泥制备胶凝材料的工艺，具体步骤如下：

(1)干燥：取硫酸钙污泥放入烘箱中干燥，待用；

(2)热解还原：将干燥后的硫酸钙污泥与焦炭粉按照摩尔比0.5～1.5的比例混合均匀后于管式炉中以保护气氛(优选氮气)900～1200℃下热解60～150min；

(3)步骤(2)所得的污泥残渣冷却后研磨过筛，备用；

(4)物料复配比按质量比为：研磨过后的污泥残渣2～8份、掺合料(干基)7～13份、水泥35～45份、砂石140～150份，混合均匀，得干性物料；

(5)按照水料质量比为0.125～0.2的比例加水，置于搅拌机中搅拌得湿性混料；

(6)将湿性混料注入模具中，振实；

(7)将注浆完毕的模具蒙上一层保护膜，置于恒温培养箱中养护后拆模；

(8)拆模后的块体置于水养护箱中养护后得到胶凝材料。

优选步骤(1)中所述的干燥温度为100～120℃，干燥时间为90～180min。

优选步骤(3)中所述的过筛为过120目筛。