一种环保型陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型陶粒及其制备方法，具体涉及环保材料加工技术领域，包括处理污泥、煤矸石、粉煤灰、垃圾碎料、硅石、膨胀剂和助溶剂，所述处理污泥包括生活污水污泥、工业废水污泥和河底淤泥。本发明专利技术通过使用处理污泥、煤矸石、粉煤灰和垃圾碎料做主要生产原料，便于获取，生产成本低，煤矸石作为煤炭固体废物代替粘土作为粘结剂，减少环境破坏，将垃圾废料生产成建筑用产品，节能环保，便于调节膨胀系数，生产的陶粒质轻，强度高，品质好，利用冷却器和多级循环冷却水箱配合使废气温有效降温，并脱硫、脱硝处理，消除二噁英、恶臭和烟尘，生产污水净化沉淀并循环使用，节约资源，保护环境，有利于实现可持续发展。

An environmental friendly ceramsite and its preparation method

The invention discloses an environmental protection ceramsite and a preparation method thereof, in particular to the technical field of environmental protection material processing, including treatment sludge, coal gangue, fly ash, garbage debris, silica, expander and cosolvent, and the treatment sludge includes domestic sewage sludge, industrial wastewater sludge and river bottom sludge. By using the treatment sludge, coal gangue, fly ash and waste debris as the main production raw materials, the invention is easy to obtain and low in production cost. The coal gangue is used as the coal solid waste instead of clay as the binder to reduce the environmental damage, and the waste material is produced into the construction product, which is energy-saving and environmental friendly, and is convenient to adjust the expansion coefficient. The produced ceramsite is light in quality, high in strength, good in quality and beneficial to the environment With the cooperation of cooler and multi-stage circulating cooling water tank, the temperature of waste water can be effectively cooled, desulfurization and denitrification treatment can be carried out, dioxin, odor and smoke can be eliminated, production sewage can be purified, precipitated and recycled, resources can be saved, environment can be protected, and sustainable development can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型陶粒及其制备方法
本专利技术涉及环保材料加工
，更具体地说，本专利技术涉及一种环保型陶粒及其制备方法。
技术介绍
陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等，广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，但是陶粒的传统工艺中会产生二噁英有毒气体，存在严重污染环境问题。专利申请公布号CN104163617B的专利技术专利公开了一种陶粒生产方法及陶粒和陶粒的应用，包括粉煤灰、给水厂污泥、粘土为原料，牡蛎壳为主要添加剂的陶粒制备方法以及这种陶粒的用途。通过添加牡蛎壳提高陶粒的孔隙结构，增加吸附能力和交换能力，使其具有更优良好的水质改善效果。本专利技术中水处理陶粒原材料主要采用废弃物-粉煤灰和污泥，以废治废、成本低廉，有利于环境可持续发展。本陶粒是一种良好的功能性水处理填料。由于经过高温煅烧而成陶粒表面粗糙具有大比表面积易于生物挂膜作用，并且质轻强度高可长期承受高负荷水力冲击具有稳定性，具有生物挂膜进行脱氮除磷作用，是一种水处理性能优良的填料，可用于生物滤池、人工湿地等水处理工艺。但是上述技术方案中提供的陶粒生产方法及陶粒和陶粒的应用在实际运用时仍需大量粘土作为粘结剂，开挖粘土仍会造成环境破坏，其生产工艺生产的陶粒内部孔隙过大，而且其膨胀系数不便于调节。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种环保型陶粒及其制备方法，通过使用处理污泥、煤矸石、粉煤灰和垃圾碎料做主要生产原料，便于获取，生产成本低，煤矸石作为煤炭固体废物代替粘土作为粘结剂，减少环境破坏，将垃圾废料生产成建筑用产品，有利于节能环保，加入硅石提高硅含量，提高陶粒的耐火度，生石灰对粉料调质，降低其熔点，并加入膨胀剂便于调节膨胀系数，使用干燥-预热-膨胀-成型的焙烧工艺，使球粒生料能够均匀膨胀，分子反应缓慢而稳定，提高陶粒的孔隙率，使其更轻质，强度高，品质好。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种环保型陶粒，其中所使用的主料按重量计包括：处理污泥45-55份、煤矸石20-30份、粉煤灰8-12份、垃圾碎料8-12份、硅石1-5份、膨胀剂8-10份和助溶剂1-5份。优选的，所述处理污泥包括生活污水污泥、工业废水污泥和河底淤泥，所述处理污泥的含水率为9-15％。优选的，所述助溶剂具体为生石灰，所述生石灰与生产原料的摩尔比设置为1-6∶200。优选的，所述陶粒用于制作建筑用砖、水净化过滤或环保绿化养殖。一种环保型陶粒的制备方法，具体操作步骤为：步骤一：按比例取处理污泥、煤矸石、粉煤灰、垃圾碎料、硅石和膨胀剂，分别放入球磨机内磨粉，将制得的粉料均匀混合后加入生石灰和水，待反应充分后得到制陶混料；步骤二：将步骤一得到的制陶混料干燥处理，待制陶混料含水率在20-30％时，使用盘式制球机造粒，得到球粒生料；步骤三：对步骤二制得的球粒生料干燥处理，干燥后的球粒生料放入回转窑预热处理，然后提高回转窑烧制温度进行恒温膨胀煅烧，最后再次提升回转窑烧制温度进行恒温成型煅烧，得到陶粒砂半成品；步骤四：将步骤三中烧制的陶粒砂半成品放入圆筒冷却器内缓慢冷却至300-400℃取出静置，冷却至常温时对其进行筛分，得到成品陶粒，筛除的碎料和大块返回原料破碎重新加工；步骤五：将成品陶粒包装并运输入库，完成陶粒的生产制备；步骤六：对步骤四中产生的废气进行收集并处理，将收集的废气先通入冷却器初步降温处理，把降温后的废气利用多级循环冷却水箱二次降温，延长烟道长度，实现多次换热，从而使废气温度降至200℃以下，再通入除尘脱硫塔，利用除硫剂和脱硝剂配制废气处理溶液，将废气处理溶液汽化并通过雾化喷头对废气喷洒混合，使烟尘颗粒粘结，对废气进行脱硫、脱硝处理，烟尘随水滴掉落，最终净化废气从烟囱排出；步骤七：对制造过程中产生的污水进行收集并处理，将污水通入污水净化池沉淀，加入活性炭、粘土和生石灰与污水混合处理，使污水中的污染物质被吸附，脱色、除臭并杀菌消毒，之后将净化水循环使用。优选的，所述步骤一中处理污泥由生活污水污泥、工业废水污泥和河底淤泥加入石灰反应杀菌，并利用太阳能污泥干化设备处理得到，制陶混料的主要化学成分为Al2O3：16-21％、SiO2：35-45％、Fe2O3：5.5-10.5％、CaO：5-15％和C：15-25％。优选的，所述步骤二中干燥温度设置为100-120℃，球粒生料颗粒大小设置为8-15mm。优选的，所述步骤三中烘干温度为70-80℃，烘干时间为1-2h，预热温度为400-600℃，预热时间为20-30min，恒温膨胀煅烧温度为800-1000℃，恒温膨胀煅烧时间为40-60min，恒温成型煅烧温度为1200-1300℃，恒温成型煅烧时间为10-30min。本专利技术的技术效果和优点：1、通过使用处理污泥、煤矸石、粉煤灰和垃圾碎料做主要生产原料，便于获取，生产成本低，煤矸石作为煤炭固体废物代替粘土作为粘结剂，减少环境破坏，将垃圾废料生产成建筑用产品，有利于节能环保，加入硅石提高硅含量，提高陶粒的耐火度，生石灰对粉料调质，降低其熔点，并加入膨胀剂便于调节膨胀系数，使用干燥-预热-膨胀-成型的焙烧工艺，使球粒生料能够均匀膨胀，分子反应缓慢而稳定，提高陶粒的孔隙率，使其更轻质，强度高，品质好；2、通过制备制陶混料、制备球粒生料、制备陶粒砂半成品和包装入库五个步骤生产加工的陶粒，配方比例适中，通过加工温度和时间控制，能够有效保证陶粒的孔隙率和耐压强度，增加其结构稳定性，应用于建筑领域能够提高建筑墙体的防水、防潮性能，陶粒内部孔隙结构有利于隔音隔热，保温效果好，还能够应用于净化领域和环保领域，应用广泛，方便推广；3、通过对生产过程中产生的废气和污水进行收集处理，利用冷却器和多级循环冷却水箱配合将废气温度降至200℃以下，利用除硫剂和脱硝剂配制废气处理溶液，对废气进行脱硫、脱硝处理，消除二噁英、恶臭和烟尘，将污水净化沉淀，加入活性炭、粘土和生石灰吸附、杀菌和消毒，使净化水循环使用，有利于节约资源，保护环境，实现可持续发展。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供了一种环保型陶粒，其中所使用的主料按重量计包括：处理污泥45份、煤矸石20份、粉煤灰8份、垃圾碎料8份、硅石1份、膨胀剂8份和助溶剂1份；进一步的，所述处理污泥包括生活污水污泥、工业废水污泥和河底淤泥，所述处理污泥的含水率为9％；进一步的，所述助溶剂具体为生石灰，所述生石灰与生产原料的摩尔比设置为1∶200；...

【技术保护点】
1.一种环保型陶粒，其特征在于：其中所使用的主料按重量计包括：处理污泥45-55份、煤矸石20-30份、粉煤灰8-12份、垃圾碎料8-12份、硅石1-5份、膨胀剂8-10份和助溶剂1-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型陶粒，其特征在于：其中所使用的主料按重量计包括：处理污泥45-55份、煤矸石20-30份、粉煤灰8-12份、垃圾碎料8-12份、硅石1-5份、膨胀剂8-10份和助溶剂1-5份。


2.根据权利要求1所述的一种环保型陶粒，其特征在于：所述处理污泥包括生活污水污泥、工业废水污泥和河底淤泥，所述处理污泥的含水率为9-15％。


3.根据权利要求1所述的一种环保型陶粒，其特征在于：所述助溶剂具体为生石灰，所述生石灰与生产原料的摩尔比设置为1-6∶200。


4.根据权利要求1所述的一种环保型陶粒，其特征在于：所述陶粒用于制作建筑用砖、水净化过滤或环保绿化养殖。


5.一种环保型陶粒的制备方法，其特征在于：具体操作步骤为：
步骤一：按比例取处理污泥、煤矸石、粉煤灰、垃圾碎料、硅石和膨胀剂，分别放入球磨机内磨粉，将制得的粉料均匀混合后加入生石灰和水，待反应充分后得到制陶混料；
步骤二：将步骤一得到的制陶混料干燥处理，待制陶混料含水率在20-30％时，使用盘式制球机造粒，得到球粒生料；
步骤三：对步骤二制得的球粒生料干燥处理，干燥后的球粒生料放入回转窑预热处理，然后提高回转窑烧制温度进行恒温膨胀煅烧，最后再次提升回转窑烧制温度进行恒温成型煅烧，得到陶粒砂半成品；
步骤四：将步骤三中烧制的陶粒砂半成品放入圆筒冷却器内缓慢冷却至300-400℃取出静置，冷却至常温时对其进行筛分，得到成品陶粒，筛除的碎料和大块返回原料破碎重新加工；
步骤五：将成品陶粒包装并运输入库，完成陶粒的生产制备；

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凤鸣，
申请(专利权)人：梁凤鸣，
类型：发明
国别省市：福建;35