一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒及其制备方法与流程

1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒及其制备方法。


背景技术：

2.土壤是人类环境的重要组成部分，是不可或缺、不可再生的自然资源。随着经济的发展，工业化进程的加快，人类生命活动对环境不断造成污染和破坏，环境污染问题日益严重。而土壤污染所造成的影响更为突出，轻则影响农作物品质和产量，重则影响地表水和地下水，直接危害人类健康及生物物种平衡。但土壤污染治理不像大气和水污染治理，能够立竿见影，因此土壤的资源化利用成为一项行至有效的手段。
3.印染行业属于高能耗，高水耗，高污染行业，印染厂废水处理必然形成大量的印染污泥，印染污泥是印染废水经物理化学及生物的方法处理后，再经压滤形成的含水率80％的污泥。印染污泥按含有的主要成分来进行分类，分为有机污泥和无机污泥两大类，据不完全统计，我国印染行业日排放污泥量超过1.5万吨，印染污泥的处理处置已经成为我国许多城市可持续发展的重要制约因素。
4.陶粒是以无机材料为主要原料，经原料预处理，造粒，煅烧等工序，形成的具有一定强度的轻骨料，它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点。由于其性能优异，被广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等行业。传统陶粒一般为页岩和黏土陶粒，但随着国家资源管控力度的不断加强，因此传统陶粒无法满足目前市场需求，而采用其它原料进行陶粒生产可一定程度上弥补市场空缺。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本技术以污染土壤与印染污泥为原料，结合其它配料，以一定比例混合造粒，实现了部分污染土壤资源化利用及消耗了一定比例的印染污泥，解决了污染土壤处理及印染污泥出路问题，降低了陶粒生产成本，同时弥补了一部分陶粒市场空缺。
6.一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒，外形为规则球形或椭球形，表层为釉质，表面小孔，密度等级500～700kg/m3，筒压强度在3～6mpa，吸水率 2～8％，氯化物含量为2～10mg/kg。
7.一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒制备方法，按重量比例，原料配比为：污染土壤(含水率≤20％)10～60份，印染污泥(含水率≤60％)20～40 份，膨润土20～40份，氧化铁粉1～3份。
8.一种含污染土壤和污泥的膨胀陶粒的制备方法，具体步骤如下：
9.步骤一：
10.预处理：污染土壤，首先经过筛分去除土壤中的粗骨料，随后土壤转运至污染土壤仓库暂存备用；
11.印染污泥，储存与污泥暂存库中存放备用；
12.膨润土，氧化铁粉由外部购得，储存至配料仓库中；
13.步骤二：
14.混合搅拌：将土壤污泥及配料分别转运至给料机中，按照原料配比，分别通过给料机，传送带，将土壤等原料转送至搅拌机中，搅拌3～5min后，将混合好的原料经皮带输送至造粒机；
15.步骤三：
16.原料造粒：混合料经皮带送入造粒机中，控制混合料的含水率15-25％，通过调整皮带控制进料速度，造粒机出来的配料经过滚筒筛进行表面打磨，随后打磨好的料球经皮带转运至陈化车间陈化；
17.步骤四：
18.高温煅烧：陈化1～2d后的生料球再经提升机送入回转窑进行煅烧；
19.步骤五：
20.陶粒筛分：煅烧好的陶粒经过筛分机进行筛分形成不同规格的产品，随后筛分好的陶粒转运至成品库中存放或装袋保存。
21.优选的，步骤三中造粒机是通过积压的方式进行造粒，同时将未完成造粒的粉料回用至造粒段。
22.优选的，步骤四中回转窑煅烧环节分为三个区段，分别为预热窑、煅烧窑和冷却窑，从而完成高温焙烧工艺。
23.优选的，预热窑温度200～400℃，时间15～45min，胚料在此区段进行预热，去除胚料中大部分的水分。
24.优选的，煅烧窑温度为550～1250℃，时间30～60min，陶粒配料在此区段进行煅烧，表面釉质形成及膨胀等现象在这里发生。
25.优选的，煅烧好的陶粒进入冷却窑进行冷却，采用热交换工艺将陶粒温度降至350℃以下。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.本发明利用了污染土壤和印染污泥两种废弃物烧制成膨胀陶粒，实现了固废资源化和无害化，减少了二次污染及资源浪费，而且产品质量稳定，各项指标均符合国家标准，本发明烧制而成的土壤污泥陶粒与纯黏土类陶粒性能相近，可应用于建筑材料、污水处理及园林绿化等方面，另外利用这两种废弃物烧制陶粒，与传统的陶粒相比，烧制成本更低，具有良好的市场前景。
具体实施方式
28.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒，外形为规则球形或椭球形，表层为釉质，表面小孔，密度等级500～700kg/m3，筒压强度在3～6mpa，吸水率 2～8％，氯化物含量为2～10mg/kg。
30.一种含污染土壤和印染污泥的膨胀陶粒制备方法，按重量比例，原料配比为：污染土壤(含水率≤20％)10～60份，印染污泥(含水率≤60％)20～40 份，膨润土20～40份，氧化铁粉1～3份。
31.所述的一种含污染土壤和污泥的膨胀陶粒的制备方法，具体步骤如下：
32.步骤一：
33.预处理：污染土壤，首先经过筛分去除土壤中的粗骨料，随后土壤转运至污染土壤仓库暂存备用；
34.印染污泥，储存与污泥暂存库中存放备用；
35.膨润土，氧化铁粉由外部购得，储存至配料仓库中；
36.步骤二：
37.混合搅拌：将土壤污泥及配料分别转运至给料机中，按照原料配比，分别通过给料机，传送带，将土壤等原料转送至搅拌机中，搅拌3～5min后，将混合好的原料经皮带输送至造粒机；
38.进一步地，造粒机是通过积压的方式进行造粒，同时将未完成造粒的粉料筛分出来回用至造粒段；
39.步骤三：
40.原料造粒：混合料经皮带送入造粒机中，控制混合料的含水率15-25％，通过调整皮带控制进料速度，造粒机出来的配料经过滚筒筛进行表面打磨，随后打磨好的料球经皮带转运至陈化车间陈化；
41.步骤四：
42.高温煅烧：陈化1～2d后的生料球再经提升机送入回转窑进行煅烧；
43.进一步地，回转窑煅烧环节分为三个区段，分别为预热窑、煅烧窑和冷却窑，预热窑温度200～400℃，时间15～45min，胚料在此区段进行预热，去除胚料中大部分的水分；煅烧窑温度为550～1250℃，时间30～60min，陶粒配料在此区段进行煅烧，表面釉质形成及膨胀等现象在这里发生；煅烧好的陶粒进入冷却窑进行冷却，采用热交换工艺将陶粒温度将至350℃以下，此时高温焙烧工艺基本完成；
44.步骤五：
45.陶粒筛分：煅烧好的陶粒经过筛分机进行筛分形成不同规格的产品，一般分为两种不同规格：5～15mm和15～25mm，随后将不同粒径的陶粒分别转运至成品库中存放或装袋保存。
46.生产出的土壤污泥陶粒，外形为规则球形或椭球形，表层为釉质，表面小孔，密度等级500～700kg/m3，筒压强度在3～6mpa，吸水率2～8％，氯化物含量为2～10mg/kg，符合国家标准gb-t17431.1-2010《轻集料及其试验方法》中轻集料要求。