[发明专利]高掺量市政污泥发泡陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了高掺量市政污泥发泡陶瓷及其制备方法，高掺量市政污泥发泡陶瓷包括主料和发泡剂；按照质量百分比，所述主料包括市政污泥50～80%、黏土5～20%、钾长石10～25%和烧滑石3～5%，且所述发泡剂的添加量是所述主料总量的0.1～0.5%。本技术方案提出的一种高掺量市政污泥发泡陶瓷，通过对发泡陶瓷配方进行改进和优化，有利于降低市政污泥的使用标准，且能有效提高市政污泥的利用率。进而提出的一种高掺量市政污泥发泡陶瓷的制备方法，在确保发泡陶瓷满足生产需求的前提下，有利于简化制备步骤和提高制备方法的操作性。

技术领域

本发明涉及污泥资源化再生利用技术领域，尤其涉及一种高掺量市政污泥发泡陶瓷及其制备方法。

背景技术

市政污泥是市政污水处理过程产生的副产物，随着我国经济的快速增长和城镇化进程的不断推进，市政污泥的产量逐年递增。目前，市政污泥的资源化利用水平较低，其处理手段主要包括焚烧、卫生填埋、农业堆肥、消化制沼气等，焚烧和卫生填埋对空气和土壤均带来不同程度的二次污染，难以真正实现市政污泥的无公害、无污染和资源化利用。

发泡陶瓷是一种形似泡沫的多孔材料，其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20-95％之间，种类可分为开孔发泡陶瓷材料及闭孔发泡陶瓷材料。由于其结构中分布着大量微孔和孔洞，表现出密度低、比表面积大、热传导率低、隔音降噪性能优良等特点，将发泡陶瓷作为新型建筑材料时，具有明显保温隔热、吸声减震的功能，缓解城市热岛效应，降低能耗。

目前，以工业固体废渣或建筑废渣为原料生产发泡陶瓷的案例屡见不鲜，但以污泥为原料生产发泡陶瓷的案例却极少。这是由于污泥含水量高、强度低、发泡困难，作为发泡陶瓷生产原料时，易出现陶瓷断裂、松散、发泡不均匀、孔隙率低等现象。

一些发泡陶瓷的生产企业为解决市政污泥作为发泡陶瓷生产原料带来的问题时，一般有以下两种做法：第一，将污泥与其他固体废渣共同作为发泡陶瓷的生产原料，利用降低污泥添加量的方法来避免其对发泡陶瓷性能所带来的影响；第二，将污泥进行预处理，从而避免其原料因含水量高、强度低、发泡困难的问题对发泡陶瓷性能所带来的影响。但以上做法同样会带来一系列的生产问题，例如污泥的利用率得不到有效提高、污泥的预处理过程复杂而导致操作性不强、污泥的预先处理对设备要求高而容易造成能源损耗、产品合格率低等。因此，一套步骤简单、操作性强，有利于提高市政污泥的利用率的发泡陶瓷制备工艺具有较高的市场价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高掺量市政污泥发泡陶瓷，通过对发泡陶瓷配方进行改进和优化，有利于降低市政污泥的使用标准，且能有效提高市政污泥的利用率，以克服现有技术中的不足之处。

本发明的另一个目的在于提出一种高掺量市政污泥发泡陶瓷的制备方法，在确保发泡陶瓷满足生产需求的前提下，有利于简化制备步骤和提高制备方法的操作性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

高掺量市政污泥发泡陶瓷，包括主料和发泡剂，按照质量百分比，所述主料包括市政污泥50～80%、黏土5～20%、钾长石10～25%和烧滑石3～5%，且所述发泡剂的添加量是所述主料总量的0.1～0.5%。

优选的，按照质量百分比，所述主料包括市政污泥50～80%、黏土5～20%、铝矾土0.1～10%、钾长石10～25%、烧滑石3～5%和高温砂0.1～25%。

优选的，所述市政污泥的细度≤40目，且所述市政污泥的含水率≤40%。

优选的，所述钾长石、所述高温砂和所述烧滑石的细度均≤200目。

优选的，所述发泡剂为碳化硅。

优选的，所述碳化硅的细度≤800目。

优选的，所述黏土的塑性指数＞7。