一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚及其製造方法
2023-05-29 09:08:36
專利名稱：一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚，具體地說它是以紡織印染廠 的汙泥，經過脫水後的幹泥粉和基礎廢泥沙為主要原料生產的燒結輕質環保磚，屬廢物處 理領域。
本發明還涉及該燒結輕質環保磚的製造方法。
背景技術：
印染汙泥是紡織印染廠在紡織生產印染過程中產生的工業廢水和廠內生活區排 放的生活汙水，經過處理後分離出來的固體廢棄物，印染汙泥的成分來源均比較複雜，其中 含有大量的鎘、汞、鉛、鉻、砷、鎳、鋅、銅、氰化物、病原菌、寄生蟲卵、有機汙染物等重金屬元 素及有毒有害物質，屬於國家規定的危險固體廢棄物之一。隨著我國工業生產和經濟的高 速發展，紡織印染企業數量逐年增多，規模越來越大，印染工業廢水和員工生活區的生活汙 水的排放量日益增多，印染汙泥的產生量也迅速增加。大量積累的印染汙泥，不僅將佔用 大量的土地，而且其中的有害成分如重金屬；銅、鉻、砷、汞、鎘、鉛、鎳、鋅等，病原菌、寄生蟲 卵、有機汙染物及臭氣將成為影響城市環境衛生的一大公害，各級政府及有關部門都在積 極尋找有效的處理技術，目前我國對印染汙泥的處理方法，主要是採用填埋方法進行處理， 以減少對環境的汙染。但是，印染汙泥的成分比較複雜，含水率高，特別是重金屬，若未經處 理直接填埋，將會汙染土壤和地下水資源，容易產生二次汙染，對環境造成嚴重危害。長期 填埋需要佔用大量的土地資源，如何妥善科學地對印染汙泥進行處理處置，使其達到減量 化、穩定化、無害化和資源化，已成為中國乃至全世界環境界的科技人員廣泛關注的一大研 究課題之一。
發明內容
本發明的目的正是為了解決上述存在的問題而提供一種用印染汙泥生產的燒結 輕質環保磚，從而解決了印染汙泥對環境的汙染，還解決了印染汙泥的資源化再生利用，並 變廢為寶，化害為益，實現了固體廢棄物的資源良性循環利用。本發明還提供印染汙泥燒結輕質環保磚的製造方法。本發明的目的是通過下列技術方案實現的—種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚，它由下述重量配比的原料製成，印染汙泥粉料30 45份基礎廢泥渣粉料25 35份爐渣粉料15 25份
垃圾灰渣粉料 15 25份氧化鈣10 20份硫酸鈣5 8份碳酸鈉1.5 2. 5份
硼酸1· 5 2.5份硫酸亞鐵1 2份硫酸鎂4 8份
Li高分子重金屬捕集劑 0. 5 0. 8份水13 22 份，所述的印染汙泥粉料是紡織印染廠在紡織生產印染過程中產生的工業廢水和工 廠內生活區排放的生活汙水，經過處理後分離出來的固體廢棄物。經過脫水、除臭、消毒、幹 燥、螯合處理，再經輪碾分選後製成粒徑為小於_3mm的粉料；所述的基礎廢泥渣粉料是城市住宅建設工程在挖基礎和地下停車場的施工過程 中產生的廢泥渣及市政建設工程在施工過程中排放的泥沙石等固體廢棄物，經過分選、破 碎、粉碎、篩分、乾燥，再經輪碾分選後製成粒徑為小於_2mm的粉料；所述的爐渣粉料是各種類型的煤炭鍋爐燃燒後排出的廢渣，經過破碎、分選、粉 碎、磁選去除廢金屬後製成粒徑為小於_3mm的粉料；所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾經過焚燒發電後排出的廢渣，經過分選、粉碎、磁 選去除廢金屬後製成粒徑為小於_3mm的粉料。一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚的製造方法，它按下述步驟進行(a)將30 45重量份(下同)的印染汙泥粉料、25 35份的基礎廢泥渣 粉料、 15 25份的爐渣粉料、15 25份的垃圾灰渣粉料、10 20份的氧化鈣、5 8份的硫酸 鈣、1. 5 2. 5份的碳酸鈉、1. 5 2. 5份的硼酸、1 2份的硫酸亞鐵、4 8份的硫酸鎂、 0. 5 0. 8份的Li高分子重金屬捕集劑和13 22份水混合採用雙軸攪拌機攪拌呈潮溼狀 後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在20 30Mpa的壓力下製造成型 的印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥。(b)再將成型經自然乾燥後的印染汙泥輕質環保磚坯用輪窯進行焙燒製成印染汙 泥輕質環保磚產品。所述的氧化鈣和硫酸鈣其粉碎粒徑為-0. 2mm。本發明採用印染汙泥、基礎廢泥渣、爐渣、垃圾灰渣、為輕質環保磚的主要原料，利 用氧化鈣、硫酸鈣作為固化劑，利用爐渣和垃圾灰渣作為環保磚的內燃原料，是因為爐渣 和垃圾灰渣本身含有一定量的固定炭和揮發分，一般為20% 30%，其發熱量為1300 2500KJ/kg ；能夠燃燒，即節約能源，又保護環境。符合國家節能減排、發展低碳經濟的技術 要求。與氧化鈣、硫酸鈣、碳酸鈉、硼酸、Li高分子重金屬捕集劑等化學原料混合製造成印 染汙泥輕質環保磚坯，利用輪窯進行焙燒。用硫酸亞鐵為還原劑，硫酸鎂為硫酸亞鐵的保持 齊U，可使汙泥中的臭氣充分分解，達到迅速除臭的目的。所述的爐渣粉料是各種類型的煤炭經過鍋爐燃燒後排出的廢渣，其中含有一定量 的固定炭和揮發分，可作為印染汙泥燒結輕質環保磚的內燃原料，所述的垃圾灰渣粉料，是 生活垃圾經焚燒發電後排出的廢渣，其中含有一定量的固定炭和揮發分，可以作為印染汙 泥燒結輕質環保磚的內燃原料；本發明的印染汙泥燒結輕質環保磚的製造方法，是將印染汙泥粉料採用Li高分 子重金屬捕集劑對其進行螯合處理，使印染汙泥達到強化化學穩定化，使重金屬元素被捕 集，生成交聯網狀結構的鰲合物，實現了印染汙泥的高效穩定化。與基礎廢泥渣粉料、爐渣粉料、垃圾灰渣粉料、氧化鈣、硫酸鈣、碳酸鈉、硼酸、硫酸亞鐵、硫酸鎂和水混合採用雙軸攪 拌機攪拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在20 30Mpa 的壓力下製成印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥7天後。再將成型後經自然乾燥的印 染汙泥輕質環保磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成印染汙泥燒結輕質環保磚 產品。從而解決了印染汙泥重金屬含量高處理難的問題，實現了印染汙泥的資源化再生利 用，以減少對自然環境的汙染。用本發明的原料還可製成不同規格的空心砌塊和人行道磚。
按照本發明技術生產的印染汙泥燒結輕質環保磚，經國家規定的有關建築材料質 量檢測部門檢驗，各項技術指標均達到國家規定的建築牆體材料標準要求。經廣東省建材科學研究院建材產品質量檢驗中心檢測結果如下印染汙泥輕質環保實心磚檢測依據廣州市建委文件穗建築(2002) 15號文和 GB13545-2003 標準。規格240x115x53mm。a)抗壓強度10塊平均值14. 23Mpa，單塊最小值11. 06Mpa。b)抗折強度平均值3. 5Mpa，單塊最小值3. OMpa0C)吸水率 18.8%。d)體積密度為1532Kg/m3。e)放射性內照射0. 10、外照射0. 53，優於國家標準。檢驗依據GB6566_2001
《建築材料放射性核素限量》印染汙泥空心砌塊的檢驗依據GB/T15229-2002，規格為390mmX 190mmX 190mm, 抗壓強度平均值為8. 3Mpa，單塊最小值為7. 2Mpa，乾燥表觀密度為1022Kg/m3，幹縮率 為0. 023%，均優於國家規定的5. 0級的標準。由於採取上述技術方案本發明技術與已有技術相比較具有如下優點及效果a)本發明的印染汙泥燒結輕質環保磚，在高溫焙燒過程中將印染汙泥含有毒重金 屬都封存在磚坯中，還殺死了所有有害細菌，避免了二次汙染。而且磚沒有異味孔隙多，具 有一定的隔聲、隔熱效果等；由於印染汙泥、爐渣、垃圾灰渣的相對密度比粘土小，因此，每 一塊輕質環保磚比粘土實心磚要輕0. 7kg以上，而製成空心砌塊比石粉水泥砌塊要輕35% 以上。因此能夠減輕建築物的自重和延長高層樓房的使用壽命；b)生產工藝簡單，無三廢排放，符合國家節能減排、發展低碳經濟和循環經濟政策 及國務院66號文「關於大力發展節能、節地、節水、節材、利廢、保溫、隔熱等新型建築牆體 材料」要求精神，且投資少、見效快、成本低、效益好，適合各級辦廠；c)利用印染汙泥、爐渣、垃圾灰渣制磚替代傳統的實心粘土磚，為綠色、環保、節能 建材，有廣泛的發展前景；d)採用印染汙泥垃圾灰渣和爐渣作為輕質環保磚的內燃焙燒原料，可充分利用印 染汙泥垃圾灰渣和爐渣等可燃性工業廢料，節約能源降低成本，又減少環境汙染。還可加快 輪窯的焙燒速度，加速輪窯周轉，提高成品的質量和產量。縮短坯體乾燥周期，減輕成品磚 的表觀密度。減少導熱係數和熱損失，提高隔熱保溫能力；提高效益。e)解決了印染汙泥、垃圾灰渣和爐渣在填埋過程中需要佔用大量的土地資源和容 易造成二次汙染的難題，既保護了環境，又節約了土地，使印染汙泥的資源再生利用率達到 100%。
具體實施例方式實施例1將紡織印染廠在紡織生產、印染過程中產生的工業廢水和工廠內生活區排放的生 活汙水，經過處理後分離出來的印染汙泥，經脫水、除臭、消毒、乾燥、螯合處理，再經輪碾分 選後製成粒徑為小於_3mm的汙泥粉料；將城市住宅建設工程在挖基礎和地下停車場的施工過程中產生的廢泥沙及市政 建設工程在施工過程中排放的泥沙石等固體廢棄物，經過分選、破碎、粉碎、篩分，再經輪碾 分選後製成粒徑為小於_2mm的基礎廢泥渣粉料；將各種類型的煤炭經過鍋爐燃燒後排出的廢渣，經過破碎、分選、粉碎、磁選去除 廢金屬後製成粒徑為小於_3mm的爐渣粉料；將生活垃圾經焚燒發電後排出的廢渣，經過分選、粉碎、磁選去除廢金屬後其粉碎 粒徑為小於_3mm的垃圾灰渣粉料；取上述製備的印染汙泥粉料30kg、基礎廢泥渣粉料25kg、爐渣粉 料15kg、垃圾灰 渣粉料15kg、粒徑為-0. 2mm的氧化鈣10kg、硫酸鈣5kg、碳酸鈉1. 5kg、硼酸1. 5kg、硫酸亞 鐵1kg、硫酸鎂4kg、Li高分子重金屬鰲合劑0. 5kg和水13kg，將上述原料混合採用雙軸攪 拌機攪拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在28Mpa的壓 力下製成印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥7天後，再將成型後經自然乾燥的輕質環 保磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成印染汙泥燒結輕質環保磚產品。經檢測 平均抗壓強度為14. 23Mpa，抗折強度為3. 5Mpa。吸水率18. 8%，體積密度1532kg/m3，放 射性內照射0. 10，外照射0. 53，均達到國家標準要求。實施例2取實施例1的印染汙泥粉料35kg、基礎廢泥渣粉料28kg、爐渣粉料18kg、垃圾灰渣 粉料18kg、粒徑為0. 2mm的氧化鈣13kg、硫酸鈣6kg、碳酸鈉1. 8kg、硼酸1. 8kg、硫酸亞鐵 1. 2kg、硫酸鎂5kg、Li高分子重金屬捕集劑0. 6kg和水15kg，將上述原料混合採用雙軸攪 拌機攪拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在23Mpa的壓 力下製成印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥7天後，再將成型後經自然乾燥的印染汙 泥環保磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成印染汙泥燒結輕質環保磚產品。經 檢測平均抗壓強度為12Mpa，抗折強度為3. OMpa0實施例3取實施例1印染汙泥粉料45kg、基礎廢泥渣粉料35kg、爐渣粉料25kg、垃圾灰渣 粉料25kg、粒徑為-0. 2mm的氧化鈣20kg、硫酸鈣8kg、碳酸鈉2. 5kg、硼酸2. 5kg、硫酸亞 鐵2kg、硫酸鎂8kg、Li高分子重金屬捕集劑0. 8kg和水22kg，將上述原料混合攪拌呈潮溼 狀後用機械振動擠壓成型，在30Mpa的壓力下製成印染汙泥輕質空心砌塊，進行自然乾燥 7天後，再將成型後經自然乾燥的印染汙泥輕質空心砌塊用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經 焙燒後製成印染汙泥輕質空心砌塊產品。經檢測平均抗壓強度為8.3Mpa，單塊最小值為 7. 2Mpa，乾燥表觀密度為1022kg/m3，幹縮率為0. 023 %，均優於國家規定的5. 0級的標 準。實施例4
取實施例1的印染汙泥粉料40kg、基礎廢泥渣粉料30kg、爐渣粉料20kg、垃圾灰渣 粉料21kg、粒徑為0. 2mm的氧化鈣15kg、硫酸鈣7kg、碳酸鈉2kg、硼酸2kg、硫酸亞鐵1. 5kg、 硫酸鎂6kg、Li高分子重金屬捕集劑0. 7kg和水18kg，將上述原料混合採用雙軸攪拌機攪 拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在25Mpa的壓力下制 成印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥7天後，再將成型後經自然乾燥的印染汙泥環保 磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成印染汙泥燒結輕質環保磚產品。經檢測平 均抗壓強度為13Mpa，抗折強度為3Mpa。實施例5取實施例1的印染汙泥粉料38kg、基礎廢泥渣粉料33kg、爐渣粉料22kg、垃圾灰渣粉料23kg、粒徑為0. 2mm的氧化鈣18kg、硫酸鈣8kg、碳酸鈉2. 3kg、硼酸2. 3kg、硫酸亞鐵 1. 8kg、硫酸鎂7kg、Li高分子重金屬捕集劑0. 6kg和水20kg，將上述原料混合採用雙軸攪 拌機攪拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在28Mpa的壓 力下製成印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥7天後，再將成型後經自然乾燥的印染汙 泥環保磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成印染汙泥燒結輕質環保磚產品。經 檢測平均抗壓強度為14Mpa，抗折強度為3. 5Mpa。
權利要求
一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚，其特徵在於它由下述重量配比的原料製成；印染汙泥粉料 30～45份基礎廢泥渣粉料25～35份爐渣粉料 15～25份垃圾灰渣粉料 15～25份氧化鈣10～20份硫酸鈣5～8份碳酸鈉1.5～2.5份硼酸 1.5～2.5份硫酸亞鐵 1～2份硫酸鎂4～8份Li高分子重金屬捕集劑 0.5～0.8份水13～22份，所述的印染汙泥粉料是紡織印染廠在生產紡織印染過程中產生的工業廢水和工廠內生活區排放的生活汙水，經過汙水處理後產生的汙泥，經過脫水、除臭、消毒、乾燥、螯合處理後，再經輪碾分選後製成粒徑為小於-3mm的粉料；所述的基礎廢泥渣粉料是城市住宅建設工程在施工過程中挖基礎及地下停車場時排放的廢棄泥渣和市政建設工程在施工過程中排放的泥砂石等固體廢棄物，經過分選、破碎、粉碎、篩分、乾燥，再經輪碾分選後製成粒徑為小於-2mm的粉料；所述的爐渣粉料是各種類型的煤炭鍋爐燃燒後排出的廢渣，經過破碎、分選、粉碎、磁選去除廢金屬後製成粒徑為小於-3mm的粉料；所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾經過焚燒發電後排出的廢渣，經過分選、粉碎、磁選去除廢金屬後製成粒徑為小於-3mm的粉料。
2.如根據權利要求1所述的一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚的製造方法，其特 徵在於它按下述步驟進行(a)將30 45重量份(下同)的印染汙泥粉料、25 35份的基礎廢泥渣粉料、15 25 份的爐渣粉料、15 25份的垃圾灰渣粉料、10 20份的氧化鈣、5 8份的硫酸鈣、1. 5 2. 5份的碳酸鈉、1. 5 2. 5份的硼酸、1 2份的硫酸亞鐵、4 8份的硫酸鎂、0. 5 0. 8 份的Li高分子重金屬捕集劑和13 22份水為原料，採用雙軸混合攪拌機攪拌呈潮溼狀後 利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在20 30Mpa的壓力下製造成型的 印染汙泥輕質環保磚坯，進行自然乾燥，(b)再將成型經自然乾燥後的印染汙泥輕質環保磚坯在輪窯進行焙燒製成印染汙泥燒 結輕質環保磚產品。
3.根據權利要求1或2所述的印染汙泥燒結輕質環保磚，其特徵在於所述的氧化鈣和 硫酸鈣其粉碎粒徑為小於-0. 2mm的粉料。
全文摘要
本發明涉及一種用印染汙泥生產的燒結輕質環保磚及其製造方法，其特徵在於它採用印染汙泥、基礎廢泥渣、爐渣、垃圾灰渣、氧化鈣、硫酸鈣、碳酸鈉、硼酸、硫酸亞鐵、硫酸鎂、Li高分子重金屬捕集劑和水等為原料，經混合採用雙軸攪拌機攪拌呈潮溼狀後利用真空擠泥機擠壓成長方條型，經切坯機切割成型，在20-30MPa的壓力下製成印染汙泥輕質環保磚坯，再將成型經自然乾燥後的輕質環保磚坯用電瓶車送進輪窯進行焙燒，經焙燒後製成輕質環保磚產品，用本發明原料還可製成不同規格的空心砌塊和人行道路磚，該產品具有重量輕，強度高，無汙染，成本低，效益好的優點及效果。
文檔編號C04B35/622GK101830689SQ20101016662
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者古耀坤, 李桓宇 申請人:廣州綠由工業棄置廢物回收處理有限公司