一种免烧砖的基体材料和免烧砖制备方法技术

本发明专利技术涉及一种利用废油泥和脱硫灰制备免烧砖的方法。一种免烧砖的基体材料，由如下重量配比的原料组成：废油泥：5-20%，脱硫灰：1-15%，普通硅酸盐水泥：10-25%，粉煤灰：25-30%，矿渣微粉：10-25%；固化剂：3-10%。所述固化剂含有下述重量配比的原料：硅酸钠：5-20%，氧化镁：5-30%，绿矾：5-30%，明矾：0-30%，硫酸铝：0-30%，磷酸钠：5-15%。一种免烧砖的制备方法，将废油泥和脱硫灰混匀后静置，与固化剂、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣微粉混合、搅拌、模具成型，脱模后压蒸养护，即制得免烧砖。本发明专利技术的免烧砖能有效利用脱硫灰和废油泥，保护生态环境和节约资源。

【技术实现步骤摘要】

    本专利技术涉及一种免烧砖及其制备方法，尤其涉及一种利用废油泥和脱硫灰制备免烧砖的方法。
技术介绍
润滑油在设备中主要起润滑、散热、调速、冲洗、减震、绝缘灭弧和防锈、防尘、保护及密封等作用，在轧钢、机械、电力、运输、化工等领域应用广泛。润滑油使用过程中，受到温度、压力、空气、灰尘、金属接触等多重作用，会逐渐氧化变质，直至形成无法继续使用的废润滑油。目前，我国废润滑油的主要去向是：1）焚烧、道路油化、用作脱模油或直接废弃，流入下水道、河流、荒地。据估计，一大桶(200 L)废油流入湖海，能污染近3.5 km2的广大水面，使整个食物链都受到损害，而废油焚烧会产生二恶英、硫磷有机物等有害物质，可通过各种渠道危害人类；2）废润滑油经脱重金属后直接利用，作为燃料(高温炉、水泥窑)或者用作沥青稀释剂、高硫燃料的掺和原料等；3）简单再生处理后(如沉降、过滤)继续循环使用；4）再生(再精炼)，据统计，我国废润滑油的回收利用率尚不到产生量的20％，且再生技术比较落后，工艺简单且规模偏小，由此造成更大的资源浪费和生态环境破坏。针对炼油厂“三泥”（浮渣、剩余活性污泥、隔油池底泥），常见的处理和利用途径为浓缩干化、焚烧、生物处理、溶剂萃取、化学热洗处理、燃料或建材利用、物理处理、地层回灌等，如CN 101234882A、CN101891452A和CN 1526680 A公开了一种利用油田污泥制作地面砖及其生产方法，主要采取油田污泥加入一定量的水泥、无机原料，以提高其强度、降低有害物质的浸出，但其加入的原料较多，成本较高，不利于推广；CN 1528530A在利用油田污泥烧结制备建筑砌块的方法中，高温烧结能耗大，焚烧尾气不可避免产生二次污染；CN 1683262A公开了一种废弃原油油泥的处理方法，是将原油油泥先在沉降池中加热、溶解、沉降分离成污油和泥沙，再对污油进行脱水和蒸馏、泥沙作为型煤原料；CN 1488591A和CN 102351389A将含油污泥脱水后，进行热萃取，液相送焦化装置进行处理；CN 2392774Y采取催化焦化装置，对含油泥沙进行处理，既可回收多馏分油，又能产生部分石油焦；USP4666585和USP4994169取焦化馏分油与含油污泥搅拌、混合制成油浆，送至焦化进料口，让含油污泥在高温下得以处理，但含油污泥因较多的含水量，焦化处理量有限，同时会影响焦化装置的正常操作；CN97118778.9将经过预脱水的含油污泥通过减压蒸馏，破坏含油污泥中油、水、泥渣所形成的稳定体系，蒸出污泥中全部的水和部分的油，使减压蒸馏后所剩下的油和泥渣可自然沉降分离，后者作为燃料利用；CN 1669960A采用了萃取和双向稀释原理，对稠油泥两相强制分离，再分别予以回收，最终底泥作为燃料使用；CN 1618538A对含油污泥加热脱水后碳化处理，油泥中胶质沥青部分缩合成焦炭，并吸附在干土内，最终填埋处置；CN 10104154A两级离心和沉降分离的泥沙经初步晾晒后送入焚烧炉，但操作复杂、设备故障率高、能耗高，很难维持长期稳定运行。比较已公开的技术，发现因含油污泥含有烯烃、烷烃、芳香烃、环烷烃、胶质及沥青质等有机物，采用焚烧或燃料化处理时，不但焚烧过程需要助燃物，焚烧费用高，且油泥中有毒成分会以气体形式释出，对环境产生二次污染；生物处理周期长，处理量小，占地大，易受气候影响限制，对高含油污泥不适用；溶剂萃取处理成本高，流程长，萃取剂多为有毒有机溶剂，环境危害大，工业化成功案例少；化学热洗处理侧重于油分回收，多见于回收含油量较高的污泥或油砂，尾泥产量大，仍需要妥善处置；超声波、电磁场、电场、微波、低频脉冲波等各种物理场虽在加热、热解、降粘、破乳、脱水、杀菌等方面有些效果，但处理量小，目前尚处于研究阶段；地层回灌实际上是污染物的转移，处置方式的有效性有待进一步评估。鉴于以上分析，认为轧制油泥较为妥当的途径是利用固化技术进行建材化处理，但现有的技术，如CN 101143780A的制砖材料以粘土、黄土为基材，不仅浪费了自然矿物资源，实际掺用油田污泥量也很有限；此外，当前含油污泥固化处理工艺还普遍存在如下缺点：1）固化剂加量大，往往还需要添加多种促凝剂，药剂成本高；2）固化时间长，一般要15-30天才能使固化体达到一定的抗压强度；3）固化体质量参差不齐，一则固化强度达不到建筑砖的要求，二来浸出毒性、放射性测试不满足建材标准。另一方面，随着越来越多干法/半干法烟气脱硫装置的投用，其产生脱硫灰与日俱增。脱硫灰颗粒极细，露天堆放易扬尘，碱性很强，含有CaSO4·2H2O、CaSO3·1/2H2O、CaCO3、f-CaO和Ca(OH)2，及循环富集的多种重金属元素，浸出毒性易超标，化学成分波动大、不稳定成分含量高，用于建材时易发生膨胀爆裂。目前，脱硫灰尚未找到妥善的规模化利用途径，绝大部分脱硫灰被堆存抛弃，晴天扬尘漫天，雨天污水横流，对环境造成严重污染，已成为烟气脱硫企业必须面对的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种免烧砖的基体材料和免烧砖制备方法，该免烧砖能有效利用脱硫灰和废油泥，实现了资源化再利用；利用粉煤灰、矿渣微粉等工业废物，节约了粘土天然资源，保护生态环境和节约资源。    为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：    一种免烧砖的基体材料，由如下重量配比的原料组成：废油泥：5-20%，脱硫灰：1-15%，普通硅酸盐水泥：10-25%，粉煤灰：25-30%，矿渣微粉：10-25%；固化剂：3-10%。所述固化剂含有下述重量配比的原料：硅酸钠：5-20%，氧化镁：5-30%，绿矾：5-30%，明矾：0-30%，硫酸铝：0-30%，磷酸钠：5-15%。所述固化剂的加工过程为：将固化剂原料分别在105-110℃温度下，烘干至各原料表面吸附水含量不大于1%，按照配比混合，投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm，然后转入研磨机进行粉磨，至经200目细度筛筛余量小于10%，收集筛下物妥存备用。所述废油泥是废润滑油经自然沉降、离心分离、加热沉降或絮凝沉降的净化工艺后，罐体底部残留的那部分底泥，通常废油泥固相干基含量为5-15%。所述脱硫灰来自于循环流化床、旋转喷雾、气体悬浮吸收、烟道干式吸收剂喷射、炉内喷钙氧化钙活化、新型一体化的干法/半干法烟气脱硫工艺中的一种或几种副产物。所述普通硅酸盐水泥，由硅酸盐熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成，也称普通水泥，技术要求适用于《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）。所述粉煤灰为燃煤火电厂烟气收捕下来的细灰，主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。由于一部分熔融的细粒随烟气降温时，受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而粉煤灰具有较高的潜在活性。所述矿渣微粉为粒化高炉矿渣，该矿渣经干燥、粉磨达到相当细度且符合相应活性指数的粉体，技术要求适用于《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2000），其中粉磨细度为200-600m2/kg。一种免烧砖的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免烧砖的基体材料，其特征是：由如下重量配比的原料组成：废油泥：5‑20%，脱硫灰：1‑15%，普通硅酸盐水泥：10‑25%，粉煤灰：25‑30%，矿渣微粉：10‑25%，固化剂：3‑10%。

【技术特征摘要】
1.一种免烧砖的基体材料，其特征是：由如下重量配比的原料组成：
废油泥：5-20%，
脱硫灰：1-15%，
普通硅酸盐水泥：10-25%，
粉煤灰：25-30%，
矿渣微粉：10-25%，
固化剂：3-10%。
2.根据权利要求1所述的免烧砖的基体材料，其特征是：所述固化剂含有下述重量配比的原料：硅酸钠：5-20%，氧化镁：5-30%，绿矾：5-30%，明矾：0-30%，硫酸铝：0-30%，磷酸钠：5-15%。
3.根据权利要求2所述的免烧砖的基体材料，其特征是：所述固化剂的加工过程为：将固化剂原料分别在105-110℃温度下，烘干至各原料表面吸附水含量不大于1%，按照配比混合，投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm，然后转入研磨机进行粉磨，至经200目细度筛筛余量小于10%，收集筛下物妥存备用。
4.根据权利要求1所述的免烧砖的基体材料，其特征是：所述废油泥是废润滑油经自然沉降、离心分离、加热沉降或絮凝沉降的净化工艺后，罐体底部残留的那部分底泥，通常废油泥固相干基含量为5-15%。
5.根据权利要求1所述的免烧砖的基体材料，其特征是：所述脱硫灰来自于循...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，朱建英，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，宝钢不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31