专利名称：一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法
技术领域：
本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法。
背景技术：
氟化钙污泥中，含有硫酸钙、石灰等杂质成份，可采用“固化稳定化+干化工艺”，将含氟污泥处理至普通固废的要求，实现含氟污泥的无害化，为其资源化奠定基础。固化/稳定化技术是目前国内市政污泥处理处置过程中的一种重要方法，其保证了我国大量污泥在低成本条件下实现了无害化处理，并可初步实现资源化。固化是指通过降低污泥含水率、提高污泥的强度、降低透水性来改变污泥的物理性质的过程；稳定化是指转化污泥中所含污染物的形态，构建内封闭系统而改变污泥化学性质的过程。干化过程将污泥中的水份蒸发，使得污泥的性状变为固体颗粒状状，得到的稳定化污泥可作为水泥厂或蒸汽砖厂原材料。目前，在土木工程材料应用中，生产量最大、应用最广的是普通硅酸盐系列水泥，这种水泥需要不断从大自然索取资源，与可持续发展的观点不相吻合。因此，若能将含氟固化泥应用到制造普通硅酸盐水泥中，基本上可解决固化泥的出路问题，并能为水泥制造商节省原材料成本。
发明内容
本发明旨在提供一种将含氟的污泥用于水泥的烧制中，达到污泥的无害化、稳定化、资源化的目的。本发明的目的是提供一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，本发明是通过以下步骤实现的含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产；含氟污泥固化是将污水厂得到的含氟量较大的污泥，往污泥中添加固化剂和稳定剂，然后通过机械搅拌，使得污泥和固化稳定剂混合均匀，在稳定剂作用下，氟离子被稳定化，使得污泥的氟浸出量大大降低，经固定化的污泥粘性降低、硬度得以加强，含氟污泥干化是将固定好的污泥采用回转干燥炉进行加热去除污泥中的水分；氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备；其中生料制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥，其重量比为石灰石CaO > 40%，矾土 =Al2O3 > 25% ;含氟污泥10% -15% ;熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧，温度在1300 1400°C下进行煅烧。由于氟的作用，生料有很高的活性。在1200°C以下，可以生成C11A7 · CaF2和C3S，具体反应如下1080 0C CaF2+4C2S+3Ca0 — C11S4 · CaF21180 °C C11S4 · CaF2 — 3C3S+CaF2C12A7+CaF2 — C11A7 · CaF2+Ca0(3)水泥制备，氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高，由于熟料的易磨性高，在水泥制备的粉磨阶段加入适量石膏和10% 20%矿渣一起粉磨，同时加入小于5%的含氟污泥
代替石膏。
其原理一是水泥的制作过程中要加入矿化剂，其主要作用是改善固相和液相反应作用，而含氟固化泥中的CaF2和CaSO4则正是最普遍、最成熟的矿化剂，二是在水泥制成阶段，对于氟铝酸盐水泥，萤石是必需矿物，而含氟固化泥中本身含有较大量的CaF2，可看作品位不高的萤石作为生料使用，从而达到降低成本的作用，而且可以改善水泥性能如强度、安定性、颜色等。本发明的有益效果是1.通过本发明的制备，利用工业废弃资源含氟污泥制备氟铝酸盐水泥，实现污泥的资源化利用，有效解决了含氟污泥处置问题，实现资源可持续利用。2.所制取的氟铝酸盐水泥，可以广泛地应用于房屋、道路等基础建设，也可以用于国防科工建设。本发明实现了资源的回收和再利用，为国家经济建设开创了一条新途径。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
进一步对本发明加以说明实施例I :一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，通过以下步骤实现 (I)含氟污泥固化和干化，将污水厂得到的含氟量较大的污泥，往污泥中添加固化剂和稳定剂，然后通过机械搅拌，使得污泥和固化稳定剂混合均匀。得到固化的污泥。(2)氟铝酸盐水泥的生产I)生料制备，氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土、萤石和含氟污泥，重量配比为石灰石CaO = 52*%，帆土 A1203 = 27% ;里石9*%，含氣污泥12*%。2)熟料烧成，生料一般在回转窑内煅烧，温度在1300 1400°C下进行煅烧。由于氟的作用，生料有很高的活性。在1200°C以下，可以生成C11A7 ·具体反应如下1080 °C CaF2+4C2S+3Ca0 — C11S4 · CaF21180 °C C11S4 · CaF2 — 3C3S+CaF2C12A7+CaF2 — C11A7 · CaF2+Ca03)水泥制备，氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高，由于熟料的易磨性高，在粉磨阶段加入适量石膏和10% 20%的矿渣一起粉磨，同时加入3%的含氟污泥代替石膏。实施例2 :又一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，是通过以下步骤实现(I)含氟污泥固化和干化，将污水厂得到的含氟量较大的污泥，往污泥中添加固化剂和稳定剂，然后通过机械搅拌，使得污泥和固化稳定剂混合均匀。得到固化的污泥。(2)氟铝酸盐水泥的生产I)制备生料，氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土、石膏和含氟污泥，重量配比为石灰石45% ；A120332% ;里石4*%，含氣污泥19*%。2)熟料烧成，生料一般在回转窑内煅烧，温度在1300 1400°C下进行煅烧，熟料形成过程为:950°C时，C4A3S和C2AS开始形成；1100°C时，C2S出现;1200°C时，C2AS消失，出现 2C2S · CaS04 ; 1250°C时，C2S 增加；1300 1400。。时，2C2S · CaS04 消失，熟料烧成。3)水泥制备，氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高，由于熟料的易磨性高，在粉磨阶段加入适量石膏和10% 20%的矿渣一起粉磨，同时加入4%的含氟污泥代替石膏。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，由此所引 伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，特征是通过以下步骤实现的含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产；含氟污泥固化是将污水厂得到的含氟量较大的污泥，往污泥中添加固化剂和稳定剂，然后通过机械搅拌，使得污泥和固化稳定剂混合均匀，在稳定剂作用下，氟离子被稳定化，使得污泥的氟浸出量大大降低，经固定化的污泥粘性降低、硬度得以加强，含氟污泥干化是将固定好的污泥采用回转干燥炉进行加热去除污泥中的水分；氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备；其中生料制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥，其重量比为石灰石=CaO > 40%，矾土 =Al2O3 >25%;含氟污泥10% -15%;熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧，温度在1300 1400°C下进行煅烧。
2.根据权利要求I所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，其特征是水泥制备的粉磨阶段加入适量石膏和10% 20%矿渣一起粉磨，同时加入小于5%的含氟污泥代替石骨。
3.根据权利要求I所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，其特征是生料制备中，原料重量配比优选方案是石灰石=CaO = 52%，矾土 =Al2O3 = 27% ;萤石9%，含氟污泥12%。
4.根据权利要求I所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，其特征是制备生料中，原料重量配比次选方案是石灰石45% ；A120332% ;萤石4%，含氟污泥19%。
全文摘要
一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法，属于环境工程技术领域，是通过以下步骤实现的含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产；氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备；其中生料制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥，其重量比为石灰石CaO＞40％，矾土Al2O3＞25％；含氟污泥10％-15％；熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧，温度在1300～1400℃下进行煅烧。通过本发明的制备，利用工业废弃资源含氟污泥制备氟铝酸盐水泥，实现污泥的资源化利用，有效解决了含氟污泥处置问题，实现资源可持续利用。本发明实现了资源的回收和再利用，为国家经济建设开创了一条新途径。
文档编号C04B7/32GK102795795SQ201210315400
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者黄靖宇 申请人:黄靖宇