碱渣制工程土的方法技术

一种碱渣制工程土的方法，属于氨碱法纯碱废渣综合利用领域。本方法是将５０～１００ｗｔ％的堆积碱渣或新排放废渣液初步沉积后经压滤工序（如板框压滤机）压滤后的碱渣粗粉碎后进入搅拌工序搅拌，得到膏状体，此膏状体在常温常压下经２４～４８小时自然干燥脱水固化即成，在进入搅拌工序前还可添加选择成分粉煤灰、水泥、返砂返石、石灰、黄土等物料，可选用其中一种、二种或两种以上组合使用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氨碱法生产纯碱过程中废渣的综合利用。氨碱法纯碱生产过程中大量废渣常年堆积，既占去大量土地，又污染环境，已有的废渣综合利用方法很多，如CN87101827“碱渣建筑胶泥的制造方法”，CN89108216“氨碱废渣制水泥方法”，CN86107909“盐和纯碱联合生产方法”，前两项专利是处理现有堆积碱渣的方法，碱渣制水泥的方法中，若将现生产的废渣液进行处理后亦可进制水泥工序，“盐碱联产”方法是避免盐碱两大产业产生废渣并变废为宝的方法，上述方法虽然好，但由于成本问题，两大产业联合的布局等多种因素影响，实施不太容易，而CN93117804“碱渣粉煤灰制回填土的方法”和CN93117803“碱渣粉煤灰制陶砂陶粒的方法”两项专利申请则将碱渣、粉煤灰两种工业废渣配合进行综合利用，其处理工艺比前述专利简单得多，而所得产品回填土和陶砂陶粒又是建筑业迫切需要且用量极大的建材，为碱渣粉煤灰综合利用开辟了一条重要途径，这两种方法均需将碱渣用2～3倍水松解(即水解)，然后配料、混合、陈化、固液分离而得到含水20％—40％的混合物回填土成品，这种水解陈化过程用水量大，陈化设备大，大规模工业化存在一定缺陷。本专利技术目的是提供一种大量处理碱渣或直接排放废渣液的工艺方法简单的。本专利技术是这样实现的，将50～100wt％的堆积碱渣原料粗粉碎后进入搅拌工序搅拌，得到膏状体，在常温常压下自然干燥脱水固化24～48小时即成。所述碱渣用量可以是100％，也可选用50～100％之间的任何量，在使用量小于100％时，还可添加选择成分以重量百分数表示有0～50％粉煤灰，0～50％水泥，0～50％黄土，0～50％砂，0～50％石，0～50％液态渣和0～50％硫酸钙，还可以添加选择成份0～50％返石返砂和0～50％氧化钙。上述选择成分可以选用一种、两种或两种以上，可以根据需要和原料来源任意组合。本专利技术的另一实施方案是将氨碱法纯碱生产过程中直接排放的废渣液在废液池经过2～10天的沉积，然后用泵打入压滤机压滤，压滤后的碱渣进入搅拌工序搅拌，得到膏状体，在常温常压下自然干燥脱水固化24～48小时即成。上述黄土是习惯称法，根据地区差别可选择不同的土质。所述堆积碱渣的化学成分以氧化物形式表示主要是5～11％SiO2，1～3％AL2O3，1～3％Fe2O3，38～42％CaO，3.5～7％MgO，5～13％CL-，其余的是放40～50％水份，通过对排放废液固形物碱渣的岩相分析结果，其组成主要是CaCO3，其次是Ca0.98Na0.03SO4·0.47H2O和CaCl2·Ca(OH)2·H2O两种带结晶水的复盐以及微量的NaCL。本专利技术通过将碱渣直接搅拌，使复盐结构发生物理变化，使碱渣中包含的水份容易折出，从而通过自然干燥脱水固化，达到含水率10～30％的工程土原料。所述搅拌工序可以是土法搅拌(即人工搅拌)，也可以采用机械搅拌，可以是单级搅拌，也可以是多级搅拌，在搅拌过程中首先形成松散状固体，进一步搅拌得到膏状体产品，至于机械搅拌方式可以采用常规的螺旋输送搅拌机，桶式螺旋叶片式搅拌和桶式气动搅拌等形式。所述干燥方式除了常温常压下自然干燥脱水外，根据季节和天气情况，也可增设物理加温方法如电加热、油加热、气加热、煤加热、木柴加热，可以通过窑和炕或其他加热设备来实现。本专利技术中原料碱渣有两种来源，一种是氨碱法纯碱生产中排放废液废渣经过长年堆积而成的所谓干渣，其中含水一般在40～50％，也有的含水在50～60％或更高一些；另一种来源即是前述新排放废渣液经过短时间沉积，将液体部分溢流走一部分，底流经过压滤，这种压滤后碱渣水份可以降到50～60％，就可以进入搅拌工序了。当然，如果将新排放废渣液不经沉积而直接通过压滤机，也能得到含水50～60％的碱渣，再进入搅拌工序，但是这样处理不经济。至于压滤设备可以采用常规设备如板框压滤机，转鼓式真空过滤机等机械脱水设备。本专利技术，与已有技术相比，具有工艺简单，消耗碱渣量大，处理碱渣成本特别低的特点，本专利技术工程土特别适于盐碱地大规模工业化填地、筑路、滩涂围坝和其他建筑用材，例如作回填土时可以将自然干燥固化产品直接去填地，用作筑路、滩涂围坝和其他建筑用材时，可以根据工程需要，将碱渣产品粉碎后添加其他物料如黄土、粉煤灰、返石砂、钢渣、生石灰等加水拌和压实即成，碱渣处理后的上述用途对替代建筑业黄土填地来说，不仅保护了黄土资源，而且变废为宝，消除了碱渣的污染，同时对氨碱法纯碱厂的生存，解决了后顾之忧。本专利技术的实施例并不限于下述实例。实例1碱渣100kg，粉煤灰100kg，人工搅拌5分钟，常温下自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为0.8Mpa。实例2碱渣200kg，螺旋输送搅拌机搅拌2分钟，常温下自然干燥48小时，成品无侧限抗压强度为0.8MPa。实例3碱渣60％、粉煤灰20％、水泥20％，合计200kg，桶式螺旋叶片式搅拌5分钟，常温下自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为5MPa。实例4碱渣90％、黄土10％，合计200kg，人工搅拌5分钟，常温下自然干燥24小时，成品无侧盐抗压强度达0.8MPa。实例5碱渣80％、砂20％，合计200kg，螺旋输送搅拌机搅拌2分钟，常温下自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为0.8MPa。实例6碱渣80％、石20％，合计200kg，处理工艺同例5，成品无侧限抗压强度为0.8MPa。实例7碱渣80％、液态渣20％，合计200kg，螺旋输送搅拌机搅拌1分钟，自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为0.8MPa。实例8碱渣90％、硫酸钙10％，合计200kg，螺旋输送搅拌机搅拌3分钟，自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为1.2MPa。实例9碱渣80％、粉煤灰10％，氧化钙(生石灰)10％，合计50Kg，人工搅拌2分钟，自然干燥24小时，成品无侧限抗压强度为1.2MPa。实例10碱渣80％、粉煤灰10％、返石返砂10％，合计50kg，处理工艺同例9，成品无侧限抗压强度为0.8MPa。实例11取废渣液1000cm3，量筒内澄清2小时，取底流，用滤布包住手工压滤得2.98kg碱渣、测其水份为62％，通过人工搅拌2分钟，自然干燥24小时，得2kg成品土，其无侧限抗压强度为0.8MPa。实例12取废渣液1000cm3，量筒内澄清2小时，取底流，用滤布包住手工压滤得3.1kg碱渣、配0.3kg粉煤灰、0.2kg水泥，用人工搅拌3分钟，自然干燥24小时，得2.7kg成品土，其无侧限抗压强度为1.3MPa。权利要求1.一种，本专利技术特征在于将50～100wt％堆积碱渣粗粉碎，然后进入搅拌工序搅拌，得膏状体，此膏状体在常温常压下经24～48小时自然干燥脱水固化即成。2.一种，本专利技术特征在于将直接排放的废渣液在废液池沉积2～10天，然后送入压滤机压滤，压滤后的碱渣进入搅拌工序搅拌，得膏状体，此膏状体在常温常压下经24～48小时自然干燥脱水固化即成。3.根据权利要求1，2所述，其特征在于所述碱渣原料中可以添加选择成分，以重量百分数表示有0～50％粉煤灰、0～50％水泥、0～50％黄土、0～50％砂、0～50％石、0～50％液态渣和0～50％硫酸钙。4.根据权利要求1，2所述，其特征在于所述碱渣原料中还可以添加选择成分0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱渣制工程土的方法，本专利技术特征在于将５０～１００ｗｔ％堆积碱渣粗粉碎，然后进入搅拌工序搅拌，得膏状体，此膏状体在常温常压下经２４～４８小时自然干燥脱水固化即成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔希海，杨凤霞，乔轶青，乔轶欣，乔希平，乔爱玉，乔爱洁，乔爱静，周依群，周依欣，周宇欣，杨德林，
申请(专利权)人：天津碱渣地产开发有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]