淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法技术

本发明专利技术公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，涉及淤泥处理领域，该淤泥固化剂按以下方法制成：首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，在不低于可膨胀石墨膨胀的温度情况下，使可膨胀石墨膨胀，并搅拌混合物，得到半成品；在半成品中加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂。本发明专利技术的淤泥固化剂加入到淤泥中，可以使淤泥含水率低，解决淤泥的弱酸性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
河道疏浚、湖泊清淤过程中产生大量的淤泥，为处理这些淤泥，往往需要大量的人 カ和资源，现有技术中，处理这些淤泥的方法主要有两种一是找到专用的填埋场地，将淤泥堆放，然后再吹沙充填，然而，此种方法的弊端是需要大量的专门填埋场地，同时耗费人力，运输成本高；另一种处理方法则是在淤泥中加入固化剂固化，CN98113594. 3公开了ー 种土壤固化剂，其使用78-85%的矿渣或矿渣组合物、10-25%的碱性激发剂、0. 01-0. 15%的表面活性剂进行土壌处理，然而，由于此配方组份中缺少水泥等固化剂，其固化效果，对于含水率较高的土壌来说，效果会大打折扣。另外，现有技术强调加入固化剂对淤泥或土壌的力学強度如无侧限抗压强度进行提升，然而，淤泥的弱酸性会给环境造成一定的危害，其并未引起人们足够的重视。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种淤泥固化剂，用于高效地固化淤泥。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供ー种使用淤泥固化剂的淤泥固化方法， 用于高效地固化淤泥。为了解决第一个技术问题，本专利技术所采取的技术方案是 该淤泥固化剂按以下方法制成首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，在不低于可膨胀石墨膨胀的温度下，使可膨胀石墨膨胀，并搅拌混合物，得到半成品；在半成品中加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂。优选地所述可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰六种成份的质量份数为可膨胀石墨2(Γ40，水泥10 30，粉煤灰1(Γ20份，炭黑0.广5，硅粉广20，瓷土 5 30，生石灰5 10。可膨胀石墨在膨胀后，体积膨胀数十倍至数百倍，形成类似于絮状物的疏松多孔松散物质。市面上的可膨胀石墨有膨胀度60、100、200、250、300ml/g等等不同的程度规格。 膨胀后的可膨胀石墨内形成众多松散的粗大孔隙，絮状的石墨絮状物被搅拌切断后会形成独立的随行単体，这些单体上均附着有其它混合物。可膨胀石墨膨胀的膨胀温度有其内掺杂的成份以及结构来決定。可膨胀石墨主要是起到粉末载体的作用，混合物在混合水份后会显得更加粘稠。而且吸水物质如水泥、粉煤灰、生石灰等的一部分深藏入可膨胀石墨的孔隙中，形成寄生现象，对于淤泥中水份，除了一些水本身会被膨胀石墨(可膨胀石墨膨胀后的称呼)吸附以外，还会慢慢伸入孔隙与其中的ー些寄生物质发生化学反应，进一步吸收水份。这样的结构形成ー个物理吸水和化学吸水两种同时存在的方式。在物理吸水过程中， 淤泥中的水份沿着膨胀石墨表面分布扩展到其内孔隙中寄生颗粒中，寄生颗粒与水发生反应，将水份子完全结合，如生石灰吸水后变成氢氧化钙；水泥吸水后变成碳酸钙。这样的吸收淤泥中水份的方式，可以更充分和均勻的吸收淤泥中水份，不会形成局部吸收不足，残存水份，而局部固化剂作用不充分，发生结块的现象。可膨胀石墨具有良好的导热性，在使用太阳加速淤泥脱水的时候，其可以将热量更快速的传导到淤泥中各个部分，加速固化剂与淤泥中水份的结合，以及淤泥中水份吸热蒸发。由于膨胀石墨比重小，使用很轻量的膨胀石墨就可以达到良好的传热效果，如果采用石墨粉传导，则需要耗费太多。淤泥中，能够构成流动的水份很容易被膨胀石墨及其内寄生物质吸收，淤泥初歩固化定型非常明显。淤泥中剩下的水份，通过其它成份慢慢吸收，以及对初步定型固化的淤泥切块放在太阳下暴晒，加快淤泥固化效率。同时成型的、具有一定硬度的淤泥有利于进ー步加以利用也更加方便，如用作砖的材料。水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，因此其在固化剂中比例可以比较大。粉煤灰包括很多密实颗粒，其粒径非常小，会发生水化作用，除此以为还存在多孔结构物质。粉煤灰内含ー些金属氧化物可以与水发生反应，因此，其可以吸水。粉煤灰可以很好的填充膨胀石墨中孔隙中，由于其内也存在多孔结构，其可以作为更小颗粒的ニ级寄生载体。粉煤灰在膨胀石墨的孔隙中吸收水份的水份的时候存在物理吸水和化学吸水两种方式。由于粉煤灰是用于寄生在膨胀石墨中的，因此，其用量不宜多，应少于膨胀石墨的用里。炭黑颗粒小，其也具有很好的吸水性。炭黑作为辅料主要是用于弥补膨胀石墨中存在孔隙的导热率下降、碳性减弱的不足。其可以很好的分布在膨胀石墨的孔隙中，増加其碳密度。此外，炭黑可以增加淤泥的黒色程度，使其更容易吸收阳光，加快固化，特别是夏天，炭黑的着色功能就贡献显著。可以看出炭黑在这里是起到调节作用的，但是仍然不能忽视其具有吸水的性能。硅粉成份主要为ニ氧化硅粒子，其颗粒直径非常小，平均粒度达到纳米级。硅粉主要是配合水泥使用，其可以提高水泥的性能，因此，其根据水泥的用量而进行调整设计。瓷土，其粘度适中，用于填充膨胀石墨的孔隙和混合在淤泥中，提高膨胀石墨和淤泥的強度，除此以外，瓷土具有良好的导热性，大量使用在淤泥中，可以加速太阳热的传递。 其有助于断裂后的膨胀石墨段体之间的导热。在不需要导热固化的情况下，瓷土可以用等量的石膏替代。石膏有强化淤泥硬度的作用。由于水泥是本专利技术固化剂中必须的材料，瓷土和石膏均可以作为水泥的缓凝剂使用。但是由于瓷土是陶瓷的原料，其具有特殊高温晶变的特性。在淤泥中加入瓷土，则对于这样的淤泥来说，在固化后，可以将其切块回收利用， 即烧制成泥陶砖，或者做成各种泥陶制エ艺品等。生石灰，其主要是用于吸水，并产生大量热量，使淤泥处于ー个温度较高的环境中，温度较高有利于提高微粒之间的化学反应速度和效果，以及也可以加速水份的蒸发。其还用于调节淤泥的酸度，使环境呈碱性。当生石灰颗粒存在于膨胀石墨的孔隙中的时候，其可以吸收由膨胀石墨表面扩散过来的水份，并与之反应产生热量，热能蒸发周围的水份，这个过程能够加速水份在膨胀石墨的孔隙中的扩散速度，有利于其它吸水物质吸收水份。膨胀树脂用于吸收淤泥中对于固化剂其它成份来说不能吸收的过量的水。由于可膨胀石墨主要是用于作为其它吸水物质的寄生载体，其吸水能力有限。对于含水量不同的淤泥，并不完全适用。为了适应更宽含水量范围的淤泥，加入一定量的膨胀树脂作为对可膨胀石墨的补充显得尤为必要。但是膨胀树脂吸水后柔软松散，其会减弱淤泥的硬度，即抵消膨胀石墨对淤泥产生的硬度影响。为了加强淤泥的硬度，因此，加入水玻璃作为淤泥的硬度调节。水玻璃同时可以吸收一部分的水。优选地所述膨胀树脂为聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺。优选地所述膨胀树脂与水玻璃的质量份数为膨胀树脂广3，水玻璃广10。一般水玻璃的用量比膨胀树脂要大ー些。膨胀树脂膨胀后每ー个颗粒都成为ー个独立的吸水团，而且其是吸水才膨胀，与可膨胀石墨不同，且吸水后不容易脱水，吸水效果好。但是由于其成颗粒状，吸水后的团之间没有关联，因此，会造成淤泥变得松散，淤泥固化后容易开裂成块或粉末。优选地所述可膨胀石墨的的膨胀温度范围为20(Γ400摄氏度。可膨胀石墨的温度也存在400度以及以上的，例如500度。优选地在所述固化剂中还混合有海盐，海盐的质量份数为0.广3。海盐中还有大量吸水盐，有利于吸收淤泥中的水，另外，海盐脱水后形成无固定形的多晶，容易使附着物板结，即增加淤泥固化和成型，避免松散。海盐中盐成份复杂，其在反复脱水和吸水过程中晶体不断根据环境发生重复结晶，结晶体随着附着物的形体而变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马翔，
申请(专利权)人：广州珞珈环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：