一種利用污泥生產(chǎn)的新型礦粉及其制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于新型建材領(lǐng)域，具體涉及一種利用污泥生產(chǎn)的新型礦粉及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0003] 污泥成分復(fù)雜，除含有大量水分外，還有大量的有機質(zhì)，難降解有機物，多種微量 元素，病原體微生物和寄生蟲卵，重金屬等成分。大量的未經(jīng)處理的污泥任意堆放或外排， 會對環(huán)境造成新的污染。因此，將大量成分復(fù)雜的污泥進行無害化處理，資源化利用避免二 次污染，已經(jīng)成為世界環(huán)保界矚目的課題之一。
[0004] 為了處理這些污泥和其它工業(yè)廢渣，國內(nèi)外很多人想了不少辦法，近年來我國現(xiàn) 在的污泥等其它廢渣處理方法主要是脫水后堆放和填埋，投棄海洋、江河、焚燒、堆肥、處理 費用昂貴，目前，有少許大型水泥企業(yè)用水泥窯利用少許部分污泥等廢渣來替代粘土質(zhì)原 料10%左右生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料，煅燒溫度在1450度。這種方法處理用量也很有限，隨著 污泥質(zhì)量的波動，而影響了水泥熟料的質(zhì)量，也難以正常和大量使用。而水泥工業(yè)又是高能 耗、高消耗天然礦資源，每生產(chǎn)1噸水泥熟料將要消耗1. 5噸優(yōu)質(zhì)石灰石，向大氣中排放CO2氣體85%以上，同時還排放SOjP NO x等有害氣體。影響了水泥工業(yè)加劇全社會對資源、能 源和環(huán)境的壓力，同時又制約了水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，目前80%的水泥企業(yè)是粉磨站，沒 有煅燒窯，因此各大中小城市等企業(yè)排出的各種污泥和廢渣也就不能就地消納掉。
[0005] 世界上發(fā)達國家利用各種污泥等工業(yè)廢渣處理這些廢渣生產(chǎn)各種產(chǎn)品已有20多 年的歷史，但利用土地堆放和填埋污泥仍達50-80%左右，長此以往，工業(yè)污泥廢渣將無地 可埋。
[0006] 為了減少能源和資源日益匱乏，利用污泥資源化、穩(wěn)定化和無害化就顯得尤為重 要，充分利用污泥中有用成分，提升污泥附加值的污泥資源化處理具有顯著的經(jīng)濟和社會 環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決污泥和其它工業(yè)廢渣污染環(huán)境，無法有效處 理的問題，提供一種利用污泥生產(chǎn)的新型礦粉及其制備方法。
[0008] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的利用污泥生產(chǎn)的新型礦粉，由以下原材料按質(zhì)量百分比 制備而成：污泥40-60%，礦渣40-60% ; 所述污泥是生活、印染、化工、藥業(yè)、造紙行業(yè)排出的污泥，其中含有Si02、CaO、A120 3、 SO3等化學(xué)成分； 所述礦渣是鋼鐵廠冶煉生鐵過程中排出的硅酸鹽和硅鋁酸鹽熔融物，經(jīng)空氣或水急冷 處理形成的粒狀顆粒物。
[0009] 鋼鐵廠冶煉生鐵過程中，為降低冶練溫度，加入適量石灰石和白云石，在高爐內(nèi)分 解得到氧化鈣、氧化鎂和鐵礦中的廢渣，與焦炭中的灰份相融化，生成以硅酸鹽和硅鋁酸鹽 為主要成分的熔融物，浮在鐵水表面，定期從排渣口排出，經(jīng)空氣或水急冷處理，形成粒狀 顆粒物，這就是粒化高爐礦渣，每生產(chǎn)1噸生鐵就產(chǎn)生〇. 3-1噸砂渣。
[0010] 本發(fā)明還提供新型礦粉的制備方法，包括如下幾個步驟： 首先將污泥、礦渣按質(zhì)量比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反應(yīng)，然后進入烘 干窯經(jīng)200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉產(chǎn)品，最后將烘 干的礦粉產(chǎn)品進行粉磨形成新型礦粉產(chǎn)品。
[0011] 混合攪拌的目的是使物料之間得到有效水泥反應(yīng)，經(jīng)反應(yīng)的物料入窯烘干使物料 之間形成新的礦物組成和新的活性玻璃體；粉磨是使產(chǎn)品得到優(yōu)良的質(zhì)量性能。
[0012] 有益效果：本發(fā)明所述的污泥新型礦粉為礦粉行業(yè)中的高效資源化利用，有助于 減少水泥行業(yè)的碳排放量，節(jié)約煤炭資源的消耗，利用了礦粉企業(yè)自身礦渣要用窯烘干的 熱能，同時又利用了污泥中的熱值，而減少了礦渣烘干中的煤耗，又節(jié)約了礦粉企業(yè)的電 耗，節(jié)能減排，實現(xiàn)了污泥廢棄物的高效利用；發(fā)明污泥新型礦粉，滿足了新型礦粉產(chǎn)品質(zhì) 量要求，以及污泥中有害離子的固化能力。
[0013] 本發(fā)明所述的污泥新型礦粉，具有高活性的玻璃體能和新的礦物組成晶格，可替 代40-60%的礦渣，節(jié)電50%，提高產(chǎn)量50%，新型礦粉等量取代水泥熟料或者水泥，減少了水 泥熟料用量，降低用礦渣生產(chǎn)礦渣粉的電耗，降低水泥生產(chǎn)過程中對資源能源的消耗，減輕 水泥企業(yè)生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響；本發(fā)明所述的新型礦粉，的質(zhì)量活性指數(shù)達到了國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的S75級、S95級、S105級規(guī)定的要求。
【具體實施方式】
[0014] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，這些實施例僅 用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0015] 實施例1 首先將污泥40%、礦渣60%按質(zhì)量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應(yīng)，然后進入烘干窯經(jīng)200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產(chǎn)品，最后將烘干的礦粉產(chǎn)品進行粉磨形成新型礦粉產(chǎn)品。
[0016] 實施例2 首先將污泥50%、礦渣50%按質(zhì)量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應(yīng)，然后進入烘干窯經(jīng)200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產(chǎn)品，最后將烘干的礦粉產(chǎn)品進行粉磨形成新型礦粉產(chǎn)品。
[0017] 實施例3 首先將污泥60%、礦渣40%按質(zhì)量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應(yīng)，然后進入烘干窯經(jīng)200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產(chǎn)品，最后將烘干的礦粉產(chǎn)品進行粉磨形成新型礦粉產(chǎn)品。
[0018] 將本發(fā)明新型礦粉產(chǎn)品按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18046-2008作為礦粉技術(shù)性能數(shù)據(jù)檢 測，數(shù)據(jù)見表一，將新型礦粉產(chǎn)品替代部分水泥作物理性能檢測以及摻入到砼中性能試驗， 數(shù)據(jù)見表二、表三。
[0019] 表一新型礦粉產(chǎn)中與GB/T18046-2008國際作礦粉技術(shù)性能對比測試結(jié)果
從測試結(jié)果分析質(zhì)