一种城市污泥轻质多孔陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷材料，提供了一种城市污泥轻质多孔陶粒及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种城市污泥轻质多孔陶粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料，具体涉及以城市污泥为原料的陶瓷颗粒及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着城市污水处理量的逐年增加，城市污水处理产生的污泥量居高不下，若不进行有效的处理，将造成严重的二次污染
。
城市污泥中含有部分有机物燃烧时可释放大量的热量，降低轻质多孔陶粒生产过程中的能源消耗，同时，有机物被稍后在陶粒中形成大量微小均匀的孔隙，形成多孔结构，降低陶粒的密度，是一种绿色低碳的新材料
。
[0003]现有技术中已有一些利用污泥生产陶粒的技术，但是这些技术往往存在污泥利用率低
、
产品孔隙率低
、
产品强度低等问题
。
例如，公开号为
CN106116674A
的中国专利文献记载了污泥轻质通孔陶粒的生产方法：（1）将污泥轻质通孔陶粒的配料输入已经运转的搅拌混合机中，搅拌混合为污泥轻质通孔陶粒的混合物；（2）将污泥轻质通孔陶粒的混合物输送到挤压造粒机中，挤压造粒为不同形状的污泥轻质通孔陶粒半成品；（3）将污泥轻质通孔陶粒半成品，输送到回转式烘干炉中进行烘干，烘干温度控制在
150~250℃
，烘干时间控制在
1~4
小时；（4）将烘干后的污泥轻质通孔陶粒半成品输送到回转式焙烧炉中焙烧，燃烧室的温度控制在
900~950℃
，焙烧时间控制在
1~3
小时；（5）将焙烧后的污泥轻质通孔陶粒半成品，输入不锈钢圆筒库中保温，保温时间控制在
8~24
小时；（6）将保温冷却后的污泥轻质通孔陶粒半成品输送到振动筛中进行筛分，筛分后密封包装为污泥轻质通孔陶粒成品；（7）挤压造粒为不同形状的污泥轻质通孔陶粒半成品，是指根据设计需要，分别挤压造粒为圆球形
、
圆柱形
、
梅花形的污泥轻质通孔陶粒半成品
。
又如，公开号为
CN104030719A
的中国专利文献记载了一种用污泥生产陶粒的方法，该方法首先选择原料并混合所述原料，所述原料包含污泥
、
煤矸石
、
赤泥
、
粘土，所述污泥含水率为
72%~82%
，所述污泥
、
煤矸石
、
赤泥
、
粘土的质量百分比为
68.1%、9.5%、7.8%、13.0%~16.0%
，将所述原料经练泥搅拌
、
挤压成球
、
干燥
、
预热
、
焙烧即得，其中：所述原料中还添加有废玻璃粉，所述废玻璃粉的质量百分比为
2%~3%
，粒度为
200
目
~250
目
。
又如，公开号为
CN101531500A
的中国专利文献记载了一种用污泥烧制陶粒的方法，该方法首先将经过机械脱水后的污水处理厂污泥或河湖疏浚污泥，在特制的污泥干化装置中进行污泥干化过程，使污泥的含水率和体积分别降至
30
％以下和三分之一以下；然后通过专门的压机，将污泥压制成生料球，污泥生料球经过
1000~1100℃
的焙烧后，形成污泥陶粒，污泥陶粒烧制时排放的热烟气作为污泥干化的热源
。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提供一种城市污泥轻质多孔陶粒及其制备方法，至少解决现有技术中存在的一个问题
。
[0005]本专利技术提供的城市污泥轻质多孔陶粒，包含以下重量份的原料：城市污泥
30~40
份
、
页岩
20~40
份
、
煤矸石
10~15
份
、
颗粒活性炭
5~10
份
、
二次铝灰
3~8
份
、
粘结剂
2~5
份
、
水
10~20
份
。
[0006]在一些优选的实施例中，所述城市污泥的含水率为
40%~50%。
[0007]在一些优选的实施例中，所述页岩的塑性指数为
15%。
[0008]在一些优选的实施例中，煤矸石的热值为
1500 kcal/kg~2000 kcal/kg。
[0009]在一些优选的实施例中，所述粘结剂为液体硅酸钠
。
[0010]所述城市污泥轻质多孔陶粒的制备方法包括以下步骤：将城市污泥进行干燥和破碎处理；将页岩
、
煤矸石进行破碎处理；将所述城市污泥
、
页岩
、
煤矸石与颗粒活性炭
、
二次铝灰
、
粘结剂
、
水混合，造粒，得到球形陶粒生料；将所述球形陶粒生料高温烧结，得到所述城市污泥轻质多孔陶粒
。
[0011]将城市污泥经压滤
、
自然干化处理，使其含水率将至
55
％以下
。
[0012]在一些优选的实施例中，将页岩
、
煤矸石破碎
、
粉磨至
160~200
目细度范围
。
[0013]在一些优选的实施例中，所述造粒的粒径为
3 mm ~8 mm。
[0014]在一些优选的实施例中，所述高温烧结是指先将炉膛温度按照升温速度为
2.5℃/min
从室温升高至
500℃
，保温
40 min ~50 min
；然后按照升温速度为
2.5℃/min
从
500℃
升高至
900℃~1100℃
，保温
40 min ~50 min。
[0015]由于采用了以上技术方案，本专利技术的实施例至少具有以下有益效果：城市污泥轻质多孔陶粒具有轻质多孔结构，同时具有较高的抗压强度；在城市污泥轻质多孔陶粒的制备方法中，城市污泥利用率高，具有绿色低碳的优点
。
具体实施方式
[0016]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚
、
完整的描述，以充分地阐述本专利技术的目的
、
方案和效果
。
[0017]本专利技术充分利用城市污泥中富含的有机物，利用城市污泥复合页岩
、
煤矸石
、
造孔剂
、
粘结剂等制备一种轻质多孔陶粒，轻质多孔陶粒密度等级
800 kg/m3~900 kg/m3，筒压强度可达到
4.0 MPa
，
1 h
吸水率
≤10%。
城市污泥中含有的部分有机物燃烧时可释放大量的热量，降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种城市污泥轻质多孔陶粒，包含以下重量份的原料：城市污泥
30~40
份
、
页岩
20~40
份
、
煤矸石
10~15
份
、
颗粒活性炭
5~10
份
、
二次铝灰
3~8
份
、
粘结剂
2~5
份
、
水
10~20
份
。2.
根据权利要求1所述的城市污泥轻质多孔陶粒，其特征在于：所述城市污泥的含水率为
40%~50%。3.
根据权利要求1所述的城市污泥轻质多孔陶粒，其特征在于：所述页岩的塑性指数为
15%。4.
根据权利要求1所述的城市污泥轻质多孔陶粒，其特征在于：煤矸石的热值为
1500 kcal/kg~2000 kcal/kg。5.
根据权利要求1所述的城市污泥轻质多孔陶粒，其特征在于：所述粘结剂为液体硅酸钠
。6.
根据权利要求1所述的城市污泥轻质多孔陶粒的制备方法，包括以下步骤：将城市污泥进行干燥和破碎处理；将页岩
、
煤矸石进行破碎处理；将所述城市污泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炎平，曾兴华，杨良，万里鹏，奉杰，谢玉，龚钰超，邓维汉，邓佳，
申请(专利权)人：江西省建材科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：