一种利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法.pdf

本发明公开了一种利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法。其原料的组成为：按重量百分比：建筑废料30-35%、污泥35%、粉煤灰10-15%、粘土20%；具体为将建筑废料粉碎、磨粉，污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合搅拌后加压成形，再于1200-1400℃烧结40分钟即可。本工艺方法废物利用高，经过合理的配比烧结的产品具有轻质、高强、耐火、防水等多项优点。同时也避免了由于先形成后的工艺产生成品开裂的现象，提高了产品强度。可广泛用于建筑骨料、生产、生活用水的过滤和绿化的填料，在使用中不产生二次污染，价格合理。

1.  一种烧结陶粒的方法，其特征在于：原料的组成为：按重量百分比：建筑废料30-35%、污泥35%、粉煤灰10-15%、粘土20%；
步骤为：将建筑废料粉碎、磨粉，污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合搅拌后加压成形，再于1200-1400℃烧结40分钟后冷却至常温即可。

2.  权利要求1所述烧结陶粒的方法，其特征在于：所述建筑废料粉碎后磨粉到60-80目。

3.  权利要求1所述烧结陶粒的方法，其特征在于：所述污泥用压干机压干到含水量在50-55重量%。

4.  权利要求1所述烧结陶粒的方法，其特征在于：所述与粉煤灰、粘土混合搅拌5分钟，再加入粘土后搅拌8分钟后加压成形。

一种利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法。 
背景技术
随着各地城市的建设，建筑废料及污水处理设施的兴建及污水处理率的提高，建筑废料污泥的产生量越来越大。目前主要的建筑废料及污泥处置方法有土地利用、填埋、焚烧处理和水体消纳等几种。土地利用存在重金属污染的风险；填埋对建筑废料污泥的土力学性质要求较高，且需要进行地基防渗处理；焚烧因其高昂的能耗和处理费用而不能广泛应用，也会造成二次污染。 
由于以上这些建筑废料污泥的处理方式都存在着一定的缺陷，因此如何采用适当的方法处理建筑废料及污泥，又能达到资源化于无害化的目的，已经成为人们的只要研究方向。已有发明报道采用污泥烧制轻质陶粒的方法，为处理污泥提供了思路。陶粒作为一种建筑轻骨料，用它可以代替传统碎石等制成轻集料混凝土产品如轻质陶粒楼板、隔墙板材等。但是已有的发明中存在着没有把污泥作为只要烧结后的陶粒在使用时有重金属溶出问题。污泥都没有粘性，污泥内有其它染质对加工成陶粒会有开裂，大大降低陶粒质量。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种充分利用建筑废料及污泥烧制陶粒的方法。 
为实现上述目的， 本发明提供一种烧结陶粒的方法，其特征在于：原料的组成为：按重量百分比：建筑废料30-35%、污泥35%、粉煤灰10-15%、粘土20%； 
步骤为：将建筑废料粉碎、磨粉，污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合搅拌后加压成形，再于1200-1400℃烧结40分钟后冷却至常温即可。
所述建筑废料粉碎后磨粉到60-80目。 
所述污泥用压干机压干到含水量在50-55重量%。 
所述与粉煤灰、粘土混合搅拌5分钟，再加入粘土后搅拌8分钟后加压成形； 
采用本发明的技术方案，以实现对建筑废料及污泥的无害化与资源化处置，解决建筑废料及污泥直接填埋及焚烧而带来的环境污染问题，使烧结的制品可以作为轻质的建筑材料和吸附净化使用，并使其制备经济可行，便于普遍推广。
本发明是一种利用建筑废料及污泥生产高强度陶粒的方法，同时又是对建筑废料及污泥进行资源化充分利用，变废为宝和无害化处理的一种方法。 
为实现上述目的，本发明提供的利用建筑废料及污泥烧制陶粒的方法，是由粉碎、磨粉、压干、原来料混合、加压搅拌、成形、高温烧结、冷却、分选等步骤组成。 
具体地说，本发明提供的利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法，其流程是：将建筑废料粉碎磨粉、污泥压干，按重量百分比：建筑废料30-35%、污泥35%、粉煤灰10-15%、其余为粘土，混合均匀造粒后，再于1200-1400℃烧结40分钟。 
本发明具有如下优点： 
1、本发明所采用的原料主要是建筑废料污水厂产生的污泥，并且在原料配比方面所占的比例百分之65，符合尽量多用废弃物的原则，经过合理的配比烧结的产品具有轻质、高强、耐火、防水等多项优点，
2、本发明采用先对建筑废料粉碎、磨粉、压干污泥，然后与其它原料混合成形的工艺，避免了由于先形成后的工艺产生成品开裂的现象，提高产品强度，
3、本产品除了可以用于建筑骨料外，还可以用于生产、生活用水的过滤和绿化的填料，
4、本发明开发了一种建筑废料加工粉碎，能与粘土形成协同助熔作用，对烧结后的陶粒进行测试，在1200度以上烧结的陶粒在使用中不产生二次污染，并且其价格比较合理，适合普遍应用，所以本发明技术是一种绿色节能环保经济的方法，为其推广打下了坚实的基础。
根据本发明的技术方案，烧制陶粒的工艺流程为，建筑废料由粉碎磨粉、压干污泥、原料混合、加压成形、高温烧结、冷却。分选等步骤组成。即先将建筑废料粉碎磨粉污泥压干后，与其他原料混合成形进行烧制，能有效减少开裂，抗压性增强，表面光滑。 
 本发明烧制陶粒的原料按重量百分比：建筑废料30-35%、压干污泥35%、粉煤灰10-15%、其余为粘土，混和均匀成形后，烧结温度为1200-1400℃，时间为 40分钟。 
本发明烧制的陶粒中，由于加入了建筑废料、粉煤灰，能与其中粘土形成协同助熔作用，降低熔点，更易于烧结，性能更好。 
本发明的工艺步骤为：建筑废料粉碎→污泥压干→粉煤灰粘土→混合搅拌→成形→高温烧结→冷却→分选。 
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。 
 实施例1：陶粒的制备
本实例原料采用建筑废料及压干污泥，作为原料的污泥含水率为55-60%，容重为0.76-1.15g/cm³。污水处理厂的污泥根据所处理的污水不同重金属含量也不同，本实施例取得污泥重金属干基含量为：Cu 281.3mg/kg、Zn 601.7mg/kg、Pb 166.6 mg/kg 、Cd 2.1 mg/kg、Cr 94.8 mg/kg 、Ni 65.6 mg/kg 、Hg 1.7 mg/kg 、As 7.53 mg/kg。
其工艺是先将建筑废料粉碎、磨粉污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合搅拌后加压成形，烧结能制品。烧结陶粒时按重量百分比为：建筑废料35%、污泥35%、粉煤灰10%、粘土20%，烧结温度为1200-1400℃，时间为40分钟，之后冷却到常温即可。烧结时混合熔点降低，更易于烧结，陶粒更致密，无开裂现象，性能好。 
实施例1制备的陶粒作重金属的浸出试验和相关性能检测，其结果分别参见表1和表2。                                              
表1 陶粒浸出试验结果表                                          
                Cu    Zn    Pb   Cd   Nr    Hi    Hg  As    
浸出浓度/mg.L^-1 0.058.6 0.289 0.029 ND  0.009  0.001 ND  ND      
浸出率/%       0.22.3  0.45  0.18 ND  0.09.3   0.18  ND  ND    
      由表1陶粒的浸出实验可知：按本发明方案，用建筑废料及压干污泥在1200℃以上烧结成的陶粒，其浸出液中重金属浓度较低，符合GB5086.2-1997标准规定的浸出液浓度。
   表2陶粒的相关性能检测结果表                                         
      检测项目        GB2839-81标准要求        陶粒检出量     
   简压强度/Mpa              ≥4.0                     4.9  
  堆积密度/kg.m^-3                   710-800                  786.3        
  吸水率/%                     ≤22                      13.2         
从表2可以看出：对生产的陶粒的相关性能检测都在指标之内，生产的陶粒符合国际GB2839-81中对建筑骨料的要求。
 实施例2 
本实例原料采用建筑废料、压干污泥，作为原料的污泥含水率为55-60%，容重为0.76-1.15g/cm³。污水处理厂的污泥根据所处理的污水不同重金属含量也不同，本研究的取得污泥重金属干基含量为：Cu 287.3mg/kg，Zn 603.5mg/kg、Pb 176.6 mg/kg 、Cd 1.8 mg/kg、Cr 93.2 mg/kg 、Ni 56.7 mg/kg 、Hg 1.65 mg/kg 、As 8.01 mg/kg。
先将建筑废料脱水污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合后加压成形烧结成成品。烧制陶粒时按重量百分比：建筑废料30%、污泥35%、粉煤灰15%、其余为粘土20%，混和均匀造粒后，再于1200-1400℃烧结40分钟，之后冷却到常温即可。 
实施例2制备的陶粒作重金属的浸出试验和相关性能检测，其结果分别参见表3和表4。 
表3 陶粒作浸出试实验结果表                                         
                Cu    Zn    Pb   Cd   Nr    Hi    Hg  As    
浸出浓度/mg.L^-1 0.058 0.286 0.028 ND  0.009  0.001 ND  ND      
浸出率/%       0.22.5 0.45 0.19  ND  0.08.5  0.019  ND  ND   
由表3陶粒的浸出实验可知：按本发明方案，用建筑废料及压干污泥在1200℃以上烧结成的陶粒，其浸出液中重金属浓度较低，符合GB5086.2-1997标准规定的浸出液浓度。
表4陶粒的相关性能检测结果表                                         
       检测项目        GB2839-81标准要求        陶粒检出量     
   简压强度/Mpa               ≥4.0                     4.7  
   堆积密度/kg.m^-3                   710-800                  784.2        
吸水率/%                    ≤22                       14.5        
从表4可以看出，对生产的陶粒的相关性能检测都在指标之内，符合国际GB2839-81中对轻骨料的要求。
由于本发明在烧制原料中加入建筑废料，它能与粘土形成协同助熔作用，提高了产品的强度，又使烧结的陶粒在使用时不产生二次污染。 
 实施例3：陶粒的制备
本实例原料采用建筑废料及压干污泥，作为原料的污泥含水率为55-60%，容重为0.76-1.15g/cm³。污水处理厂的污泥根据所处理的污水不同重金属含量也不同，本实施例取得污泥重金属干基含量为：Cu 281.3mg/kg、Zn 601.7mg/kg、Pb 166.6 mg/kg 、Cd 2.1 mg/kg、Cr 94.8 mg/kg 、Ni 65.6 mg/kg 、Hg 1.7 mg/kg 、As 7.53 mg/kg。
其工艺是先将建筑废料粉碎、磨粉污泥压干，然后与粉煤灰、粘土混合搅拌后加压成形，烧结能制品。烧结陶粒时按重量百分比为：建筑废料33%、污泥35%、粉煤灰12%、粘土20%，烧结温度为1200-1400℃，时间为40分钟，之后冷却到常温即可。烧结时混合熔点降低，更易于烧结，陶粒更致密，无开裂现象，性能好。 
 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。