[发明专利]一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的制造方法，具体涉及一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快, 城市污水处理率逐年提高, 城市污水处理厂的数目和污泥产量也随之增加。目前, 我国城市污水处理厂每年排放的污泥量( 干质量) 约为130万t, 并以年增长率10的速率迅速增长。污泥污染物具有长期毒性和不可降解性, 若任其无序排放, 将成为危险的二次污染源, 通过大气、地下水、地表水以及土壤等媒介进入食物链, 严重威胁到人类健康。因此, 如何妥善地处置城市污泥, 已成为国内外广泛关注的问题。目前, 以污泥焚烧灰作为烧结砖的掺料是城市污泥资源化的重要途径之一, 但由于其生产过程能耗过大, 所需成本过高, 至今在我国没有得到有效地推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用城市污泥制造出性能优良、节能环保、成本低的烧结砖的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，包括以下步骤：

    （1）将含水率为80%以上的城市污泥加入相当于污泥重量35-40%的生石灰、8-12%的黄土，陈化存放7-10天，使其含水率≤60%；

    （2）将含水率≤60%的城市污泥经过输送带送入到搅拌器中，同时向搅拌器加入秸秆包覆颗粒、粉煤灰、莫来砂、铁矿尾渣、铝矾土、改性海泡石、火山岩、沸石、椰壳炭，在150-200r/min转速下搅拌均匀成混合泥料，其中各原料的重量份如下：城市污泥60-70、秸秆包覆颗粒5-8、粉煤灰5-8、莫来砂13-15、铁矿尾渣14-16、铝矾土5-10、改性海泡石3-5、火山岩 10-15、沸石15-25、椰壳炭5-10；

    （3）将上述制得的混合料堆放陈化2-3天；

    （4）将陈化后的泥进行练泥后，送入制砖机，通过挤压和切割制成砖坯；

    （5）将成型砖坯码放整齐，于自然条件下阴干3-5天后，在110-120℃下鼓风干燥20-24h，使其含水率为10-15%；

    （6）送入炉窑烧结，烧结温度为980-1020℃，烧透砖坯后，冷却至室温出窑即得成品砖。

    所述的秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：陶土20-30、植物秸秆粉15-20、水玻璃20-25、羧甲基纤维素0.5-1、粘土5-8；制备过程如下：将陶土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min后，然后加入其它物料以1000-1500rpm的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得秸秆包覆颗粒。

    所述的改性海泡石由下列方法制备：置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150目粉末，研细后即得改性海泡石。

本发明的有益效果：

本发明通过对配方调整和工艺改进，利用植物秸秆粉包覆陶土，可以明显提高烧结砖的耐水性和强度；对海泡石进行进行改性，可以提高其对烧结砖在使用时释放的有害气体、重金属等有害物质的吸附性。本发明制造出来的烧结砖具有质轻、强度大，耐水性好、不易变形，安全无公害、环保节能等优点。本发明方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式    

一种城市污泥高掺量制作轻质高强烧结砖的方法，包括以下步骤：

    （1）将含水率为80%以上的城市污泥加入相当于污泥重量35%的生石灰、12%的黄土，陈化存放7-10天，使其含水率≤60%；

    （2）将含水率≤60%的城市污泥经过输送带送入到搅拌器中，同时向搅拌器加入秸秆包覆颗粒、粉煤灰、莫来砂、铁矿尾渣、铝矾土、改性海泡石、火山岩、沸石、椰壳炭，在150-200r/min转速下搅拌均匀成混合泥料，其中各原料的重量份（公斤）如下：城市污泥65份、秸秆包覆颗粒6份、粉煤灰7份、莫来砂15份、铁矿尾渣15份、铝矾土8份、改性海泡石4份、火山岩 12份、沸石18份、椰壳炭8份；

    （3）将上述制得的混合料堆放陈化3天；

    （4）将陈化后的泥进行练泥后，送入制砖机，通过挤压和切割制成砖坯；

    （5）将成型砖坯码放整齐，于自然条件下阴干5天后，在120℃下鼓风干燥20h，使其含水率为12%；