一种利用盾构渣土与河道污泥烧制轻质陶粒的方法与流程

1.本发明涉及一种轻质陶粒的烧制方法。


背景技术：

2.现今,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，产生了大量盾构渣土。盾构渣土中含有表面活性剂，难以晒干，流动性大。在河道清淤过程中产生的污泥含有一些污染物质。
3.当前，利用盾构渣土与河道污泥进行资源化，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河道污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。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决渣土和污泥处理与处置过程中的难题，利用盾构渣土与河道污泥自身的特性，针对现阶段盾构渣土与河道污泥处理方法的弊端，开辟了一种新的盾构渣土与河道污泥综合资源化的途径—将盾构渣土与河道污泥用来制作轻质陶粒,从而实现污染废弃物的资源化利用。
5.一种利用盾构渣土与河道污泥烧制轻质陶粒的方法，其特征在于利用盾构渣土与河道污泥烧制轻质陶粒的制备方法按以下步骤进行:一、盾构渣土与河道污泥分别经过水洗设备分选预处理，提取粗骨料，获得渣土泥浆和污泥泥浆，使含砂率0~5%；二、分选后的渣土泥浆和污泥泥浆分别用板框压滤机压滤获得渣土和污泥,使其含水率35~50%；三、压滤后的渣土和污泥按质量百分比(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，其用量为0.1~0.3%。
6.上述步骤一中获得的渣土泥浆和污泥泥浆含水率为35~50%。
7.上述步骤三中压滤后的渣土和污泥的质量百分比为(70%：30%)~(30%：70%）。
8.上述步骤四中陶粒胚体的粒径为8~10mm。
9.上述步骤三中添加剂氧化钠的用量为0.1％~0.25％。
10.本发明以盾构渣土、河道污泥为主要原料，对盾构渣土和河道污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，同时减轻了盾构渣土、河道污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。
11.本发明中河道污泥的主要无机成分为si02，a12o3，fe
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等，同时河道污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。河道污泥富含构成陶粒的主要成分如si02，a12o3，fe
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等
无机成分，有利于形成吸水率低、密度小和强度高的陶粒。
12.本发明利用盾构渣土与河道污泥烧制的轻质陶粒，可用于生产轻质陶粒墙板和砌块等高品质新型建筑材料；本发明解决了盾构渣土、河道污泥等弃土引起的环境污染问题。
13.本发明利用盾构渣土与河道污泥烧制轻质陶粒，其吸水率为10.0~12.0%、堆积密度为200~600 kg/m3、筒压强度为0.8~5.0 mpa、硫化物及硫酸盐含量0~1.0%、陶粒分布孔径为3~30mm。轻质陶粒具有吸水率低、密度小、强度高等特点，适用于生产陶粒墙板和砌块等高品质新型建筑材料，市场认可度高。
具体实施方式
14.具体实施方式一:本实施方式利用盾构渣土与河道污泥烧轻质陶粒的制备方法按以下步骤进行:一、取自闽侯地铁四号线荆溪铁岭段的盾构渣土与取自福州闽江大桥到解放大桥之间的河道污泥分别经过水洗设备分选预处理，提取粗骨料，使含砂率4%；二、分选后的渣土泥浆和污泥泥浆分别用板框压滤机压滤,使其含水率37%；三、干燥后的渣土和污泥按质量百分比60%：40%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2 min后，再匀速将温度升至1200℃，保持2 min后出窑。
15.本实施方式步骤三中将干燥后的盾构渣土与河道污泥按照一定的比例混合均匀，目的是避免混合原料因密度、粒径不同造成产品个体间的差异，影响产品性能稳定。
16.本实施方式步骤三中添加剂氧化钠的用量为0.2%，加添加剂可以降低熔点和发气。
17.本实施方式步骤三中混料中si02含量为60%，al
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的含量为14%，fe
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含量为5%。
18.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中含水率为37%。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
19.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中含水率为45%。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
20.具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤三中盾构渣土颗粒、河道污泥颗粒的质量百分比为50%：50%，其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
21.具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤四中陶粒胚体的粒径为8mm。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
22.具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤三中添加剂为氧化钠的添加量为0.1%，其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
23.具体实施方式七:本实施方式利用盾构渣土与河道污泥烧轻质陶粒的制备方法按以下步骤进行:一、取自闽侯地铁四号线荆溪铁岭段的盾构渣土与取自福州闽江大桥到解放大桥之间的河道污泥分别经过水洗设备分选预处理，提取粗骨料，使含砂率3%；二、分选后的渣土泥浆和污泥泥浆分别用板框压滤机压滤,使其含水率35%；三、压滤后的渣土和污泥按质量百分比70%：30%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 min后，再匀速将温度升至1200℃，保持1min后出窑。其中步骤三中添加剂氧化钠的用量为0.15%。
24.本实施方式步骤一中河道污泥为清淤污泥，其含水率高于35%。
25.本实施方式中盾构渣土和河道污泥烧制的轻质陶粒，其吸水率为8％、堆积密度为300 kg/m3、筒压强度大于1.5mpa、表观密度为268kg/m3、陶粒分布孔径为15mm、硫化物及硫酸盐含量为0.1%。
26.具体实施方式九：本实施方式利用污水污泥与河道底泥烧轻质陶粒的制备方法按以下步骤进行：一、取自闽侯地铁四号线荆溪铁岭段的盾构渣土与取自福州闽江大桥到解放大桥之间的河道污泥分别经过水洗设备分选预处理，提取粗骨料，使含砂率5%；二、分选后的渣土泥浆和污泥泥浆分别用板框压滤机压滤,使其含水率45%；三、干燥后的渣土和污泥按质量百分比65%：35%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2 min后，再匀速将温度升至1200℃，保持2 min后出窑。其中步骤三中添加剂氧化钠的用量为0.25%。
27.本实施方式步骤一中河道污泥为清淤污泥,其含水率高于35%。
28.本实施方式中盾构渣土和河道污泥烧制的轻质陶粒，其吸水率为7%、堆积密度为350 kg/m3、筒压强度为1.3mpa、表观密度为268kg/m3、陶粒分布孔径为18mm、硫化物及硫酸盐含量0.2%。