污水泥渣式水泥及其制备方法技术

本发明专利技术的污水泥渣式水泥主要由水泥和污水泥渣产品混合而成。所述污水泥渣产品主要由污水泥渣、乙炔气渣或石灰渣，或由污水泥渣、乙炔气渣或石灰渣、硫酸铝渣、磷石膏或脱硫石膏、矿渣、粉煤灰以一定比例和适量水加入搅拌成型机加工成料球，自然晾干成生料球后，再经烘干和焙烧后得污水泥渣产品，再与水泥熟料按一定比例混合在一起粉磨成粉即为污水泥渣式水泥，或粉磨成粉后再与水泥混合在一起而为污水泥渣式水泥。所述污水泥渣产品能与纯熟料水泥混合使用，也可与其它商品水泥混合使用。该方法能将污水处理厂排出难以处理的污水泥渣处理成需求量巨大、投资少、耐磨强度高、抗冻性能好、干缩性小、既有利于环保、又能降低成本的优质水泥。

Sewage sludge type cement and preparation method thereof

The sewage sludge type cement of the invention is mainly mixed by cement and sewage sludge residue products. The sewage sludge from sewage sludge, the main products of acetylene gas and slag or slag lime, or by sewage sludge, acetylene gas slag or lime slag, aluminum sulfate slag, phosphogypsum or gypsum, slag and fly ash in a certain proportion and amount of water into the mixing machine processed into pellets, dry naturally into after the meal ball, then drying and roasting after sewage sludge products and cement clinker according to a certain proportion of mixed grinding into powder for waste slag cement cement, or grinding into powder with cement mixed together for sewage sludge type cement. The sewage sludge residue product can be mixed with the pure clinker cement, and can be mixed with other commodity cement. This method can be difficult to discharge sewage treatment plant sewage sludge treatment into huge demand, less investment, high strength, good frost resistance, dry shrinkage, is conducive to environmental protection, but also can reduce the cost of high quality cement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的水泥，特别是一种利用污水处理厂排出的污 水泥渣为原料生产的一种污水泥渣式水泥，并为其提供了实用的制备 方法，属于环保或水泥领域。
技术介绍
污水处理厂的污水泥渣是将生活污水用重力浓縮为主和机械化脱水等排出的废渣，它含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植 物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质，同时也 含有病原微生物、寄生虫(卵)、重金属及某些难降解的有机毒物。含水率在70 80﹪，开发利用十分困难。为了处理这些污泥，国内外很多人想了不少办法，其方法主要是 将污泥进行填埋、堆放、投弃海洋、焚烧、堆肥处理等。在我国未来 年里，每年有2亿吨污泥排放量出现。土地填埋、堆放、是目前处 理污泥的主要方法。该法的处理过程简单，但需要大量场地和运费， 地基需作防漏处理，以免污染地下水和散发臭味。另外，适合充填的 土地逐年减少，美国环保局统计今后16年内，美国6500块填埋场将 有5000个关闭。有的州己无场地可供堆放污泥。对于投弃海洋，虽是一种方便而经济的处理方法，但此法会危害海洋生态系统及人类食 物链，会造成全球范围内的危害，应予禁止。对于焚烧处理法，明显 存在焚烧设备及运行费用昂贵，废气会造成大气污染，也不是好方法。 对于堆肥化处理方法，是借助于微生物对污泥中的有机废物进行分 解，但污水污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的 重要限制因素，污泥中往往含有大量的铜、镍、镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物，若农田中长期施用，会导致土壤污染，它 们被农作物吸收后又通过食物链进入人体，从而影响人体健康。目前据有关资料统计，日本污泥陆地和海洋填埋占62. 7%，农用绿化占 24. 9%，其他处置占12. 4%，德国污泥填埋占80%，农用绿化占 8%，焚烧占8%，堆肥占4%。美国污泥填埋占35%，焚烧占15%， 农用或其他土地利用占49%，其他处置占1%。综上所述，到目前为 止，还未见有其它更好的有利于环保的污泥处理方法的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有的对污水泥渣处理的各种方 法的不足之处，提供一种能将堆积如山又难以处理的污水泥渣变废为 宝，生产成需求量巨大、投资少、耐磨强度高、抗冻性能好、干縮性 小、既有利于环保、又能降低生产成本的污水泥渣式水泥。本专利技术的另一目的是为生产出合格的污水泥渣式水泥而提供一 种实用的制备方法。本专利技术的污水泥渣式水泥，其主要成分由70% 95%的水泥与 30% 5%的污水泥渣产品混合而成。所述污水泥渣产品中的原料重量份为污水泥渣2 7份、乙炔 气渣或石灰渣1 3份。为了在确保产品质量的前提下进一步降低成本和利用其它一些 工业废物，可将污水泥渣产品的原料在上述重量份为污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份的基础上，再增加下述原料重量份 为硫酸铝渣1 3份，磷石膏或脱硫石膏1 2份、矿渣2 6份、 粉煤灰1 2份。为了生产出合格的污水泥渣式水泥，经过多次试验比较，提供一 种由下列步骤组成的优选的适合工业化生产的实用的制备方法。A)将原料重量份为污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份和适量水加入搅拌成型机加工成料球，自然晾干成生料球；或将污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份、硫酸铝渣1 3份、 磷石膏或脱硫石膏1 2份，矿渣2 6份、粉煤灰1 2份和适量水 加入搅拌成型机加工成料球，自然晾干成生料球；B) 将生料球置于烘干焙烧窑内经100 200'C的低温烘干带烘干 20 40分钟，再经500 100(TC高温焙烧带焙烧50 100分钟，出窑 后自然冷却成熟料球即为污水泥渣产品；C) 将污水泥渣产品与水泥熟料按30% 5% : 70% 95%的比例 混合在一起粉磨成粉即为污水泥渣式水泥，也可将污水泥渣产品粉磨 成粉后再与水泥按30% 5% : 70% 95%的比例混合在一起即为污 水泥渣式水泥。为了便于晾干和焙烧，所述料球的粒径为5 30mm最佳。本专利技术的污水泥渣式水泥，其主要成分中的污水泥渣产品中的几 种原料，如污水泥渣是污水处理厂排出的会对环境造成严重污染的废 渣，硫酸铝渣也是化工厂用硫酸处理铝矾土等含高氧化铝矿物生产硫 酸铝产品时排出的会对环境造成严重污染的废渣，乙炔气渣或石灰 渣、磷石膏、脱硫石膏、矿渣和粉煤灰也都是工业废渣，按一定比例 混合，会在产生一定的化学反应基础上还对污水泥渣产生腐蚀作用， 从而破坏污水泥渣中的有害物质的原有结构，再经低温烘干和高温焙 烧，使其在化学活化阶段形成的水化产物发生分解脱水，生成无水矿 物，并产生新的产物，这些新产物本身就是具有高活性的水硬性胶凝 材料，同时含有大量的纳米粒子高分散性的硅和钙的水化物，由于具 有高活性Si02迅^与硅酸盐矿物水化产生的Ca (OH)2反应，水泥水 化完成后。最终水化物是以C-S-H为主的水化硅酸钙凝胶，以及水化 铝酸钙、水化硫铝酸钙、水化硫铁酸钙等，构成具有微晶结构的网络 状晶体，可使产品结构中产生新的功能基团，增加了纳米粒子的高分散性的硅和钙的水化物，生成新的晶格畸变、产生功能基因，形成类似固溶体的结晶产物。在水泥中，能更好地和熟料产生水化物共同胶 合，所用的骨料也能与具有水硬性，水化速度较慢的矿渣之类材料紧 紧胶合，并能给这些水化缓慢的材料提供好的水化条件，更富有耐久 性能，特别是能够给矿渣之类的水化慢的材料提供好的水化条件。因 此，经该水法加工处理出来的污水泥渣产品，与水泥混合使用能有效 提高水泥胶凝性能和水泥石的稳定性能以及水泥的强度，特别是能提 高矿渣水泥耐磨等性能，还可替代特种水泥使用，提高了水泥石的致 密度和机械强度，使水泥早后期强度持续增长，超过硅酸盐水泥或矿 渣水泥以及其它品种水泥早后期强度。该方法能将污水处理厂排出的 堆积如山又难以处理的污水泥渣处理成需求量巨大、投资少、耐磨强 度高、抗冻性能好、干縮性小、既有利于环保、又能降低生产成本的 优质水泥。具体实施例方式本专利技术的污水泥渣式水泥可用70% 95%的水泥与30% 5%的污水泥渣产品混合而成。其中的污水泥渣产品用下列各组的重量份原料均可制成1、 污水泥渣7份、乙炔气渣或石灰渣3份。2、 污水泥渣7份、乙炔气渣或石灰渣l份。3、 污水泥渣7份、乙炔气渣或石灰渣2份。4、 污水泥渣5份、乙炔气渣或石灰渣3份。5、 污水泥渣5份、乙炔气渣或石灰渣1份。6、 污水泥渣5份、乙炔气渣或石灰渣2份。7、 污水泥渣2份、乙炔气渣或石灰渣3份。8、 污水泥渣2份、乙炔气渣或石灰渣l份。9、 污水泥渣2份、乙炔气渣或石灰渣2份。综上所述，污水泥渣产品的重量份原料在污水泥渣2 7份、乙 炔气渣或石灰渣1 3份的范围内均为有效。为了在确保产品质量的前提下进一步降低成本和利用其它一些 工业废物，可将污水泥渣产品的原料在上述重量份为污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份的基础上，再增加下述原料重量份 为硫酸铝渣1 3份，磷石膏或脱硫石膏1 2份、矿渣2 6份、 粉煤灰1 2份。10、 污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份、硫酸铝渣l 份，磷石膏或脱硫石膏l份、矿渣2份、粉煤灰1份。11、 污水泥渣2 7份、乙炔气渣或石灰渣1 3份、硫酸铝渣3 份，磷石膏或脱硫石膏2份、矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水泥渣式水泥，其特征在于由７０％～９５％的水泥与３０％～５％的污水泥渣产品混合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭纪林，
申请(专利权)人：谭纪林，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]