[发明专利]一种污泥混合轻骨料及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种污泥混合轻骨料，成分包括污泥、粉煤灰与赤泥，按重量份数计，其中污泥50‑70份，粉煤灰15‑25份，赤泥15‑25份。通过如下步骤制备，将污泥，煤矸石，赤泥，分别置于鼓风干燥箱内进行干燥；三种物料分别进行机械研磨1‑2小时，并过于100目筛，筛网孔径约为0.154mm；按照上述重量份数均匀混合，搅拌1‑2小时，置于鼓风干燥箱内进行干燥，直到质量恒定；利用红外压片机进行加压成型，成型压力为5‑6MPa，得到直径为100mm的原料小球，等待烧结；以空气流速为100ml/min利用1600℃单温区管式炉进行烧结，烧结完毕，冷却至室温，得到成型轻骨料。对上述轻骨料进行TCLP毒性浸出浓度测试，得到的成型轻骨料具有较高的抗压强度，较低吸水率，较低比表面积，且具有良好的环境特性。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种污泥混合轻骨料，以及该轻骨料的制备工艺。

背景技术

随着中国城市污水处理效率的不断提高，污水污泥作为废水处理的副产物也逐年增加。中国城市生活污水排放量年增长率约为4％，预计2020年中国城市污水排放总量将达到855亿吨，污泥产生量达到4382万吨。污泥中的营养成分和微量元素决定它是有用的生物资源，但污泥中的重金属等有毒有害物质会造成二次污染，较高含量的重金属是有毒并容易致癌，也会在生物体内富集。现有的污泥处理方法主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等，当前最为有效的无害化处理方法是“干化+焚烧”。然而，污泥焚烧后会排放有害化合物，产生颗粒粒径小、比表面积大的飞灰，较大的比表面积会吸附较高浓度的重金属从而危害生物。因此，有效处置并循环利用污泥作为各种有用价值材料，是最环保最具有经济意义的方法。另一方面，由于长期依赖的混凝土会消耗大量的天然资源，中国每年混凝土消耗量约10亿m³。目前我国广泛运用的人造轻骨料材料有很多，如粘土陶粒、粉煤灰陶粒等。不同类型陶粒的制备工艺各有千秋，陶粒的工程特性及用途也有所不同轻骨料密度小、强度高、耐火性能好，而且自身重量低，具有代替传统天然建材而进一步发展的经济效益。利用污泥与其它工业废物协同制备轻骨料是当今十分有前景的方法，既避免了污泥处理后的二次污染，又通过将废弃物转化为有用的材料来增加其价值。

发明内容

鉴于上述技术现状，本发明提供了一种污泥混合轻骨料，该轻骨料包括污泥、粉煤灰与赤泥，按重量份数计，污泥50-70份，粉煤灰15-25份，赤泥15-25份。

进一步地，按重量份数计，污泥70份，粉煤灰15份，赤泥15份，即污泥所占比重为70％，粉煤灰所占比重为15％，赤泥所占比重为15％。

进一步地，按重量份数计，污泥60份，粉煤灰20份，赤泥20份。

进一步地，按重量份数计，污泥50份，粉煤灰25份，赤泥25份。

进一步地，三种原料的化学组成成分分别为：

污泥：Al₂O₃ 17.3％，SiO₂ 52.6％，P₂O₅ 15.9％，Fe₂O₃ 6.4％，其它7.8％；

粉煤灰：Al₂O₃ 38.3％，SiO₂ 59.5％，其它2.2％；

赤泥：Al₂O₃ 23.1％，SiO₂ 41.9％，Fe₂O₃ 27.6％，其它7.4％。

根据本发明的另一方面，提供了一种轻骨料的制备工艺，具体步骤如下：

(1)干燥：将含水率约82.6％的污泥，煤矸石，赤泥，分别置于鼓风干燥箱内进行干燥，温度保持100-105℃，干燥时间保持48-72小时，直到质量恒定；