一种泥浆固化方法
【专利摘要】本发明公开了一种泥浆固化方法，首先将18～20质量份的萤石、20～23质量份的纯碱、7～9质量份的石英砂、40～50质量份的氟石膏、10～12质量份的生石灰、6～8质量份的石灰石混合打磨，制成比表面积较大的粉末固化剂，将待处理的泥浆与上述固化剂粉末混匀后，摊铺固化。能够在较短时间内，使泥浆凝结、固化，具有早强、高强的优点，其固化后的泥材强度高、耐腐蚀性强，可用作各种环境下的建筑施工材料。且本方法可直接用于含水量较高的淤泥或污泥固化，经济、环保，实现了固废资源的再利用。
【专利说明】一种泥浆固化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环保【技术领域】，具体为一种固化淤泥或水泥等泥浆的方法。
【背景技术】
[0002]随着环境污染问题的日益严重，人们对改善环境质量有着更迫切的需求，但随着工业发展的多元化，污染源也更加复杂。如城市污水中，就有来自于居民住宅、单位、学校、医院以及公共设施排水机构收集的各种污水。而污泥作为污水处理的附属品，污水中大多无法滤除或消解的成分都沉淀集中在污泥中，污泥的处理工艺主要包括浓缩、脱水、消化、发酵、干化等工艺，处理后通过卫生填埋、水体消纳、焚烧处理、堆肥处理和土地利用等方式使污泥能够减量化、资源化。但有些污泥由于成分过于复杂，或在后期处理中，污泥成分结构遭到破坏，而导致其成为无法固化的淤泥。对于这种淤泥，由于其处于流体状态，无法被妥善的处置，存在容易随水体流动，使污染面积扩大化；淤泥表面干燥后，粉尘会飘散入大气中等危害，故急切需要短时间内能够使其稳定下来的方法，污泥固化剂就是由此目的产生的产品之一。
[0003]同时，某些经处理后仍含有毒害物质的淤泥，已不适用于卫生填埋、水体消纳、焚烧处理、堆肥处理和土地利用等方式进行处理，故加工后作为道路、河堤、路坡等土木建设的材料也是一种较好的资源化方式。而目前市场上的污泥固化剂固化后的污泥用作建筑材料，效果不甚理想，且不能直接用于含水量较高的淤泥，通常还需要对淤泥做降低含水量的处理,工序复杂,成 本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的技术目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种成本低、固化效果好的泥浆固化方法，可用于来自污水处理厂、工业生产或河渠湖泊中产生的污泥或淤泥固化，以及用作施工地基淤泥和工程建设中水泥浆的固化。
[0005]为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为:
[0006]一种泥浆固化方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007](一)制作固化剂；
[0008](a)将18~20质量份的萤石(氟石)粉碎至粒径在IOmm以下的颗粒；
[0009](b)将粉碎后的萤石和20~23质量份的纯碱(碳酸钠)、7~9质量份的石英砂混合，再将混合物粉磨至粒径在1_以下；
[0010](c)将粉磨后的混合粉末送入煅烧室，在800°C~900°C的环境中煅烧；
[0011](d)将40~50质量份的氟石骨、10~12质量份的生石灰、6~8质量份的石灰石与煅烧后的萤石、纯碱和石英砂混合后粉磨，粉磨后的混合粉末作为固化剂；
[0012](二)固化泥浆；
[0013](e)将泥浆通过泥浆泵计量送入搅拌罐，将散装的固化剂投入储料罐，按掺比计量，通过螺旋输送机向搅拌罐内送入定量的固化剂，均匀搅拌；[0014](f)通过泥浆泵将搅拌好的泥浆送入施工面。
[0015]固化剂粉料及泥浆在密闭的状态下输送或搅拌，不会给施工现场造成扬尘污染。搅拌好的泥浆在常温下固化两个小时，即可达到一定强度。如采用掺入所述固化剂的泥浆制成建筑制品，在常温下，还需15-28天的养护周期。
[0016]进一步的技术方案包括: [0017]步骤(二)中，粉磨后的固化剂粉末比表面积一般控制在300~600m2/kg左右。而所述氟石膏来自氟化物生产中产生的工业废石膏，如氢氟酸或氟化盐生产厂，一般都会产生大量的氟石膏残渣，因其具有很强的腐蚀性，如不能合理利用，对环境、动植物和人都会造成危害。本发明通过大量适用，以废制废，环保节能。
[0018]进一步的，在步骤(二)中，先测量泥浆的含水量，根据泥浆含水量及目标固化强度，掺入一定量的固化剂。
[0019]或者，在固化泥浆步骤中，增加如下测试步骤:
[0020]将待固化的泥浆，取出若干份，顺序编号，依次加入掺入质量递增的固化剂，常温下固化，2小时后，测试记录固化后的泥浆强度，选出合适的固化剂掺量。并且，上述步骤中，序号相邻的泥浆份之间递增的掺入比单位为1%~5%质量份。
[0021]本发明所述泥浆一般指重量含水量为100%~300%的泥浆(即水份和干燥泥土的质量比)，针对上述成分的泥浆，按照内掺法，固化剂的质量掺入比约为15%~35%。
[0022]本发明的有益效果:
[0023]I)应用在污泥、淤泥或水泥等泥浆材料的固化中，能够实现泥浆的快凝、快硬。在硬化时，还能产生一定的体积膨胀，有利于改善建筑制品的结构密实性，增强土粒粘结性，因此具有早强、高强的特点；
[0024]2)本发明固化剂通过化学反应，从泥浆中吸收大量游离水分而转化成水化产物结构水，因此在高水固比下可以避免颗粒凝结之前的沉降现象，能直接固化含水量高达100%-300%的泥浆或淤泥，固化后的强度与固化剂的掺量呈正比；
[0025]3 )本发明中，水化反应受有机质影响小，能黏结有机质土，对含有机质的高水泥浆和淤泥也有很好的固化效果；
[0026]4)本发明制作出的固化剂为粉末材料，固化使用方便，在施工现场将固化剂按预定的比例加入泥浆或淤泥中搅拌均匀即可实现快速固化；
[0027]5)本发明固化后的泥浆或淤泥既可在空气中硬化，也可在水中硬化，达到一定强度的泥浆或淤泥固化体抗化学侵蚀性好，即使海水干湿浸泡影响，固化体也不会开裂，强度也不下降，故本发明适用范围广。
【具体实施方式】
[0028]为了阐明本发明的技术方案以及技术效果，下面结合具体实施例对本发明做进一步介绍。
[0029]本发明的泥浆固化方法，具体包括以下步骤:
[0030](一)制作固化剂；
[0031](a)将18~20质量份的萤石粉碎至粒径在IOmm以下的颗粒；
[0032](b)将粉碎后的萤石和20~23质量份的纯碱、7~9质量份的石英砂混合，再将混合物粉磨至粒径在1_以下；
[0033](c)将粉磨后的混合粉末送入煅烧室，在800°C~900°C的环境中煅烧；
[0034](d)将40~50质量份的氟石骨、10~12质量份的生石灰、6~8质量份的石灰石与煅烧后的萤石、纯碱和石英砂混合后粉磨至比表面积300~600m2/kg，粉磨后的混合粉末作为固化剂，装袋备用；
[0035](二)固化泥浆；
[0036](e)将泥浆通过泥浆泵计量送入搅拌罐，将散装的固化剂投入储料罐，按掺比计量，通过螺旋输送机向搅拌罐内送入定量的固化剂，均匀搅拌；
[0037](f)通过泥浆泵将搅拌好的泥浆送入施工面。
[0038]在上述步骤(二)中，先测量泥浆的含水量，根据泥浆含水量及目标固化强度，掺入一定量的固化剂。对于固化剂的掺入比，可在完成上述制作固化剂的步骤后，通过多次实验，测试出泥浆含水量、目标固化强度及既定配比的固化剂掺量之间的关系图表，作为实际使用中的参照依据。
[0039]或者，在固化过程中，先进行掺入量的测试:
[0040]将待固化的泥浆，取出若干份，顺序编号，依次加入掺入质量递增的固化剂，常温下固化，2小时后，测试记录固化后的泥浆强度，选出合适的固化剂掺量。序号相邻的泥浆份之间递增的掺入比单位可设为1%~5%的质量份。本发明所说常温，一般是指15°C到25°C，如环境温度变化，固化时间可对应调整，一般固化两小时后，泥土的强度即可到达到一定强度，一般掺量越多，固化强度越大。
[0041]本发明所述适用的泥浆为重量含水量为100%~300%的泥浆，按照内掺法，固化剂的掺入比为15%~35% (固化剂占总重比)。对高含水率的淤泥或污泥，普通固化剂一般只能将其固化成凝固状态，没有实际的强度，故不适合用作建筑制品的加工，或直接用作建筑材料，本发明与普通固化方式相比，成本可能略高，相差不大，但固化效果可观。
[0042]实施例一:
[0043]一种泥浆固化方法，包括以下步骤:
[0044](a)将19质量份的萤石粉碎至粒径在IOmm以下的颗粒；
[0045](b)将粉碎后的萤石和21~22质量份的纯碱、8质量份的石英砂混合，再将混合物粉磨至粒径在Imm以下；
[0046](c)将粉磨后的混合粉末送入煅烧室，在800°C~900°C的环境中煅烧；
[0047]Cd)将45质量份的氟石骨、11质量份的生石灰、7质量份的石灰石与煅烧后的萤石、纯碱和石英砂混合后粉磨至比表面积500m2/kg，粉磨后的混合粉末作为固化剂，装袋备用。
[0048]将待固化的泥浆，取出若干小份，顺序编号，依次加入掺入质量递增的固化剂，如下表，搅拌均匀，在室外自然温度下固化，2小时后，测试记录固化后的泥浆强度，以选出合适的固化剂掺量。
[0049]固化时间≥2h
[0050]
【权利要求】
1.一种泥浆固化方法，其特征在于，包括以下步骤: (一)制作固化剂； (a)将18~20质量份的萤石粉碎至粒径在IOmm以下的颗粒； (b)将粉碎后的萤石和20~23质量份的纯碱、7~9质量份的石英砂混合，再将混合物粉磨至粒径在Imm以下； (c)将粉磨后的混合粉末送入煅烧室，在800°C~900°C的环境中煅烧； (d)将40~50质量份的氟石骨、10~12质量份的生石灰、6~8质量份的石灰石与煅烧后的萤石、纯碱和石英砂混合后粉磨，粉磨后的混合粉末作为固化剂； (二)固化泥浆； (e)将泥浆通过泥浆泵计量送入搅拌罐，将固化剂投入储料罐，按掺比计量，通过螺旋输送机向搅拌罐内送入定量的固化剂，均匀搅拌； Cf)通过泥浆泵将搅拌好的泥浆送入施工面。
2.根据权I所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 采用掺入所述固化剂的泥浆制成建筑制品，在常温下，养护15-28天。
3.根据权I所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 在步骤(二)中，先测量泥浆的含水量，根据泥浆含水量及目标固化强度，掺入定量的固化剂。
4.根据权I所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 在(二)固化泥浆步骤中，还包括测试步骤； 将待固化的泥浆，取出若干份，顺序编号，依次掺入质量递增的固化剂，常温下固化，2小时后，测试记录固化后的泥浆强度，选出合适的固化剂掺量。
5.根据权4所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 上述测试步骤中，序号相邻的泥浆份之间递增的掺入比单位为1%~5%质量份。
6.根据权1-5中任一权项所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 所述泥浆的重量含水量为100%~300%，按内掺法，固化剂的质量掺入比为15%~35%。
7.根据权6所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 所述泥浆为来自污水处理厂产生的污泥、来自工业生产产生的淤泥、施工使用的水泥浆、施工现场地基淤泥或河渠、湖泊的清淤淤泥。
8.根据权6所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 步骤(d)中，粉磨后的固化剂粉末比表面积为300~600m2/kg。
9.根据权6所述的一种泥浆固化方法，其特征在于: 所述氟石膏来自氟化物生产中产生的工业废石膏。
【文档编号】C04B28/14GK103708804SQ201310711540
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】祁守岗, 李平, 卢忠龙, 高学清, 杨茂涛, 缪亮, 王晶晶 申请人:南京福臻再生资源科技股份有限公司