免烧砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种免烧砖及其制备方法，涉及泥砖加工技术领域。该免烧砖按照重量分数计包括如下原料：炉渣40～60份、脱硫石膏20～30份、水泥15～20份和干化污泥5～10份。该免烧砖具有原料来源简单，成本低廉，抗压强度高，制备时能源消耗低的优点。

Unburned brick and its preparation

【技术实现步骤摘要】
免烧砖及其制备方法
本专利技术涉及泥砖加工
，尤其是涉及一种免烧砖及其制备方法。
技术介绍
为了应对快速城镇化进程带来的水污染问题，我国兴建了大量的污水处理设施，伴随着污水处理设施的增加，污泥产量显著提升。传统污泥处理处置手段(填埋、农用、焚烧等)因受到重金属含量、卫生状况等问题的影响，应用受到一定限制。随着研究的深入，污泥制砖被认为是污泥处置的一种有效尝试，目前污泥制砖多数采取高温焙烧工艺，不仅需要消耗大量的能源，一旦管理不善，极易污染环境。因此，缓解污泥制砖中的能源消耗，是目前有待解决的问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种免烧砖，该免烧砖抗压强度高，且制备时能源消耗低。本专利技术的第二目的在于提供一种上述免烧砖的制备方法，该制备方法工艺简单，能耗低。为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种免烧砖，按照重量分数计包括如下原料：炉渣40～60份、脱硫石膏20～30份、水泥15～20份和干化污泥5～10份。优选地，按照重量分数计，所述免烧砖的原料包括如下(a)～(f)中的任意一种：(a)炉渣60份、脱硫石膏20份、水泥15份和干化污泥5份；(b)炉渣50份、脱硫石膏20份、水泥20份和干化污泥10份；(c)炉渣50份、脱硫石膏30份、水泥15份和干化污泥5份；(d)炉渣40份、脱硫石膏30份、水泥20份和干化污泥10份；<br>(e)炉渣55份、脱硫石膏20份、水泥20份和干化污泥5份；(f)炉渣45份、脱硫石膏30份、水泥20份和干化污泥5份。优选地，所述干化污泥的含水率不超过35wt％；优选地，经厌氧消化后的污泥先脱水处理至污泥的含水率不超过65wt％，再经干化处理得到含水率不超过35wt％的干化污泥；优选地，所述厌氧消化包括对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化；优选地，所述脱水处理包括板框脱水；优选地，所述干化处理包括薄层干化处理。优选地，所述炉渣包括火电厂炉渣；优选地，炉渣为液态排渣。优选地，所述脱硫石膏包括火电厂烟气脱硫脱硝后的副产物。优选地，所述水泥包括硅酸盐水泥；优选地，所述硅酸盐水泥的强度不低于PO32.5。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种上述免烧砖的制备方法，包括将混合浆料注入模具中，经压制得到所述免烧砖；所述混合浆料包括将炉渣、石膏、水泥和干化污泥按照配方量和水混合均匀的混合物。优选地，所述水的用量为免烧砖的固体原料总质量的10～20％。优选地，将混合浆料注入模具中经高压振动压制成所述免烧砖；优选地，压制时振动频率不超过4800Hz；优选地，压制时压力不超过30MPa。优选地，将压制后得到的免烧砖养护处理；优选地，所述养护处理包括将压制后的免烧砖自然养护25～30天，优选养护28天；优选地，养护温度不低于4℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的免烧砖，所用材料主要为炉渣、脱硫石膏、水泥和干化污泥，原料来源简单且成本低廉，其中炉渣和脱硫石膏均可以来自火电厂的固体废物，为电厂废弃物的再利用提供了新的途径。本专利技术提供的免烧砖通过合理的配比炉渣、脱硫石膏、水泥和干化污泥的用量，获得的免烧砖抗压强度高，均大于15Mpa，应用范围广。且该免烧砖免去高温烘焙阶段，还具有绿色环保和节能减排的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的免烧砖；图2为本专利技术实施例2提供的免烧砖；图3为本专利技术实施例3提供的免烧砖；图4为本专利技术实施例4提供的免烧砖；图5为本专利技术实施例5提供的免烧砖；图6为本专利技术实施例6提供的免烧砖。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种免烧砖。免烧砖是指利用粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等原料，用水泥做凝固剂，通过压制而不经高温煅烧而制造的一类砖，现已成为取代黏土砖极具发展前景的替代产品。本专利技术提供的免烧砖主要由炉渣、石膏、水泥和干化污泥制成。干化污泥是通过对污泥进行处理，使污泥降低含水率后得到的污泥。干化污泥通常经机械脱水、高温蒸发等作用，去除了污泥中的大部分含水量，以便于污泥的运送、堆积以及进一步的处理。干化污泥含水率低，稳定性更好。按照重量份数计，干化污泥的用量为5～10份，例如可以为但不限于为5份、6份、7份、8份、9份或10份。本专利技术使用的干化污泥，优选含水率不超过35wt％的干化污泥。在一些优选的实施方式中，污泥先经厌氧消化后，再经处理使其含水率不超过35wt％。厌氧消化为污泥在厌氧条件下，由厌氧菌和兼性菌将污泥中的可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术。厌氧消化可使污泥无害化和稳定化。经厌氧消化后的污泥再经干化处理含水率低，能够呈微细颗粒状，且稳定性更好。污泥优选经高浓度厌氧消化，高浓度厌氧消化指的是厌氧消化时，污泥的含水率为88～92wt％。在一些优选的实施方式中，干化污泥包括按照如下方法制备得到的干化污泥：将污泥经厌氧消化后，先经脱水处理至含水率不超过65wt％，再经干化处理得到含水率不超过35wt％的干化污泥。其中脱水处理优选使用板框脱水，干化处理优选使用薄层干化处理。炉渣是工业固体废弃物，主要包括火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣。炉渣的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。以炉渣作为免烧砖的主要原料，可以提高固体废物的利用率，也可以改善免烧砖的抗压强度。按照重量份数计，炉渣的用量为40～60份，例如可以为但不限于为40份、42份、45份、47份、50份、53份、55份、58份或60份。在一些优选的实施方式中，炉渣优选包括火电厂炉渣，火电厂炉渣是火力发电厂燃煤发电后的炉渣，更优选为液态排渣。火电厂作为中国能源的主体，每年产生上亿吨的固体废弃物，电厂主要有粉煤灰、脱硫石膏和炉渣等，针对以上废弃物，常采用的处理手段有填埋和堆放，占地面积大，造成土地资源的严重浪费，同时对周边的大气、水体和土壤造成不同程度的污染，资源化利用仅为30％。电厂固体废弃物是典型的“用则为宝、弃则为害”。将火电厂炉渣用于制备免烧砖，既解决了电厂废弃物的二次污染本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免烧砖，其特征在于，按照重量分数计包括如下原料：炉渣40～60份、脱硫石膏20～30份、水泥15～20份和干化污泥5～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种免烧砖，其特征在于，按照重量分数计包括如下原料：炉渣40～60份、脱硫石膏20～30份、水泥15～20份和干化污泥5～10份。


2.根据权利要求1所述的免烧砖，其特征在于，按照重量分数计，所述免烧砖的原料包括如下(a)～(f)中的任意一种：
(a)炉渣60份、脱硫石膏20份、水泥15份和干化污泥5份；
(b)炉渣50份、脱硫石膏20份、水泥20份和干化污泥10份；
(c)炉渣50份、脱硫石膏30份、水泥15份和干化污泥5份；
(d)炉渣40份、脱硫石膏30份、水泥20份和干化污泥10份；
(e)炉渣55份、脱硫石膏20份、水泥20份和干化污泥5份；
(f)炉渣45份、脱硫石膏30份、水泥20份和干化污泥5份。


3.根据权利要求1或2所述的免烧砖，其特征在于，所述干化污泥的含水率不超过35wt％；
优选地，经厌氧消化后的污泥先脱水处理至污泥的含水率不超过65wt％，再经干化处理得到含水率不超过35wt％的干化污泥；
优选地，所述厌氧消化包括对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化；
优选地，所述脱水处理包括板框脱水；
优选地，所述干化处理包括薄层干化处理。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘越齐，张波涛，罗皎蕾，侯汉宗，张振旺，张亚雄，陈曦，
申请(专利权)人：天津凯英科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12