[发明专利]一种利用地铁弃土与机制砂尾泥烧制轻质陶粒的方法

说明书

本发明公开一种利用地铁弃土与机制砂尾泥烧制轻质陶粒的方法，它解决了地铁弃土、机制砂尾泥等弃土引起的环境污染问题，制备的产品绿色环保、附加值高。其生产工艺如下：一、地铁弃土、机制砂尾泥的预处理;二、预处理后的地铁弃土、机制砂尾泥干燥处理；三、干燥后的地铁弃土、机制砂尾泥与添加剂的混合配制；四、混合后的物料挤压成胚；五、陶粒胚入窑烧结。本发明以地铁弃土、机制砂尾泥为主原料烧制轻质陶粒。不仅解决了地铁弃土和机制砂尾泥的环境污染，还实现了资源的充分利用，替代了传统陶粒制备所需的黏土，有效保护土地资源的同时降低了制备成本。所烧制的轻质陶粒具有吸水率低、密度小、强度高、隔热效果好等特点。

技术领域

本发明涉及一种轻质陶粒的烧制方法。

背景技术

据估算，一个地铁站施工产生的土方量多达8.7万立方米，长1公里、直径6米的地铁隧道施工约产生6.8万立方米，据“中国轨道交通网”统计，截至2019年底，大陆地区拥有地铁系统的城市有46座，其中正在建设的路段299条，可见地铁弃土的产生量庞大。弃土量大，清运、堆放、消纳，都是问题。从全国整体情况来看，以集中堆放为主、以再生利用为辅，是目前建筑垃圾的主要处理方式。若地铁弃土直接进行大量堆积或矿洞填埋，存在潜在的地质危害，并污染水资源。另一种烧制轻质陶粒的原料机制砂尾泥含有大量的污染物质，而处置机制砂尾泥的主要方法为填埋，处理过程中堆放不当将造成自然灾害和土地资源的浪费。

当前，利用地铁弃土与机制砂尾泥进行资源化，如制作混凝土填料、制砖、烧制陶粒等。目前存在的不足是研究的污泥烧制陶粒方法基本上将机制砂尾泥作为一种原料添加剂使用，造成污泥利用率低；烧制的陶粒存在密度偏大、吸水率高等问题，极大地限制了陶粒制品的应用和陶粒生产企业的发展。

发明内容

本发明的目的是为了解决弃土和尾泥处理与处置过程中的难题，利用地铁弃土与机制砂尾泥自身的特性，针对现阶段地铁弃土与机制砂尾泥处理方法的弊端，开辟了一种新的地铁弃土与机制砂尾泥综合资源化的途径—将地铁弃土与机制砂尾泥用来烧制轻质陶粒,从而实现污染废弃物的资源化利用。

利用地铁弃土与机制砂尾泥烧轻质陶粒的制备方法按以下步骤进行：一、地铁弃土与机制砂尾泥分别经过水洗设备进行分选预处理，提取粗骨料，使含砂率0~5%；二、分选后的弃土泥浆和尾泥泥浆分别用板框压滤机压滤,使其含水率35~50%；三、压滤后的弃土和尾泥按质量百分比(60%：40%)~(40%：60%）与添加剂混合搅拌；四、在双辊挤压机上挤压得粒径为8~12mm的陶粒胚体；五、陶粒胚体入窑烧制，先将温度升至200℃，保持1~2 min后，再匀速将温度升至1200℃，保持1~2 min后出窑。其中步骤三中添加剂为氧化钠，添加剂的用量为0.5~1.0%。

本发明以地铁弃土、机制砂尾泥为主要原料，对地铁弃土和机制砂尾泥的处置提出了一种新思路；二者均为废弃物，不仅降低了生产陶粒的成本，同时减轻了地铁弃土、机制砂尾泥等固废填埋造成的环境问题，实现了资源化利用，具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。

本发明中机制砂尾泥的主要无机成分为Si0₂，A1₂O₃，Fe₂0₃,K₂O等，同时机制砂尾泥中还含有大量的有机成分，在高温制备过程中有机质可以生成小分子气体物质如CO₂等，有利于形成多孔（细密蜂窝状微孔）轻质陶粒。机制砂尾泥富含构成陶粒的主要成分如Si0₂，A1₂O₃，Fe₂0₃等无机成分，有利于形成吸水率低、密度小和强度高的陶粒。

本发明利用地铁弃土与机制砂尾泥烧制的轻质陶粒，可用于生产轻质陶粒墙板和砌块等高品质新型建筑材料；本发明解决了地铁弃土、机制砂尾泥等弃土引起的环境污染问题。