[发明专利]矿渣与污泥为主材的陶粒及该陶粒的制造工艺

说明书

本发明采用矿渣与污泥为主材的陶粒及该陶粒的制造工艺，是一种对工业矿渣以及污水处理厂的污泥进行无害化、资源化废物利用的工艺，首先按比例将烘干并磨成细粉的矿渣和污泥与黏土以及膨胀剂混合均匀，然后加适量的水搅拌均匀和成可塑型的料团，并将料团加工成多个粒径在8‑15mm的球形坯，再将球形坯放入烘箱中在105℃条件下干燥2h，最后将干燥好的球形坯转移到马弗炉中，先在350‑400℃的温度条件下预热保温8‑15分钟，然后在1120‑1150℃的温度条件下焙烧8‑10分钟，等焙烧结束后再冷却至室温即可得到烧制好的陶粒。其中，黏土可作为粘结剂增加原料的粘结性和成球性能，加膨胀剂目的是增加陶粒的内部孔隙，并使其达到质轻的目的。

技术领域

本发明属于对矿渣及污泥进行资源化处理的技术领域，具体涉及一种矿渣与污泥为主材的陶粒及该陶粒的制造工艺。

背景技术

尾矿是我国产出量、堆存量最大的工业固体废物，特别是金属矿山尾矿库中常含有大量的金属硫化物会对环境产生危害，同时其中的许多有用元素和组分具有回收利用价值；我国对于铜矿物的开发利用历史悠久，由于铜尾矿中重金属含量过高、有机质含量较低，而且在堆放尾矿时必然会覆盖原有生态系统，对尾矿库及周围的生态环境造成一定的影响。资源和环境是全球关注的热点问题，面对我国经济社会发展对矿产资源刚性需求的增长，以及对各类矿产资源综合利用的日益重视，查明尾矿资源利用潜力、提升综合利用水平、加强矿山环境保护、倡导绿色矿山建设成为当前的重要任务

另外，近年来，我国对水污染治理问题给予了很高的重视，越来越多的污水厂被建成。污泥作为城市污水处理厂在水处理过程中产生的固体或半固体废弃物，随着污水处理量的增大而增加。由于污水厂污泥中含有各种有机成分与无机成分，大量的有机污染物易腐败发臭，严重影响环境的卫生状况，而污泥中含有的毒性有机物、重金属及病原菌等具有毒性与不可降解性，若不加以安全处置，污染物通过不同形式的生物链循环，对土壤、河流甚至人体会产生长期的、潜在的安全隐患。

矿渣和污泥作为两种产量较为庞大的废弃物，对环境污染也较为严重，对于这两种废弃物目前还没有非常完善的处置方法。而传统陶粒的生产原料大多为黏土、页岩等不可再生资源。如果能将矿渣和污水处理厂的污泥这两种废弃物综合回收再利用，并能将这两种废弃物作为制作陶粒的材料，不仅解决了废弃材料的污染问题，且从某种程度上缓解了陶粒原材料短缺的资源问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种矿渣与污泥为主材的陶粒及该陶粒的制造工艺，其主要解决的技术问题是：如何能将矿渣和污泥两种废弃物进行废物利用，以生活污水处理厂的污泥和德兴铜矿某尾矿矿渣为主要原料实现制备陶粒的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种矿渣与污泥为主材的陶粒，其原材料由矿渣、污泥、黏土以及膨胀剂组成，且所述原材料中各组分的质量百分比为：

矿渣20-45%；

污泥20-45%；

黏土20-45%；

膨胀剂7-15%。

优选于，所述原材料中各组分的质量百分比为：矿渣32.5%，污泥32.5%，黏土24%，膨胀剂11%。

另外，根据上述的原材料组成成分，本发明提供一种矿渣与污泥为主材的陶粒的制造工艺，其包括如下步骤：

步骤一、备主材，将矿渣和污泥分别烘干至恒重，将干燥后的所述矿渣和污泥分别研磨成细粉；

步骤二、混料，将备好的所述主材与黏土以及膨胀剂按照质量百分比分别为所述矿渣20-45%、所述污泥20-45%、所述黏土20-45%、所述膨胀剂7-15%的比例混合均匀，得到混合原材料，然后向所述混合原材料中加入适量的水并搅拌均匀，形成可塑型的料团；

步骤三、成型，用所述料团造粒，将其制造成多个直径为8-15mm的球形坯；

步骤四、干燥，将所述球形生坯置于温度为105℃的条件下干燥2h，得到干燥的球形坯；