一种利用污泥生产的新型矿粉及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于新型建材领域，具体涉及一种利用污泥生产的新型矿粉及其制备方 法。
【背景技术】
[0003] 污泥成分复杂，除含有大量水分外，还有大量的有机质，难降解有机物，多种微量 元素，病原体微生物和寄生虫卵，重金属等成分。大量的未经处理的污泥任意堆放或外排， 会对环境造成新的污染。因此，将大量成分复杂的污泥进行无害化处理，资源化利用避免二 次污染，已经成为世界环保界瞩目的课题之一。
[0004] 为了处理这些污泥和其它工业废渣，国内外很多人想了不少办法，近年来我国现 在的污泥等其它废渣处理方法主要是脱水后堆放和填埋，投弃海洋、江河、焚烧、堆肥、处理 费用昂贵，目前，有少许大型水泥企业用水泥窑利用少许部分污泥等废渣来替代粘土质原 料10%左右生产硅酸盐水泥熟料，煅烧温度在1450度。这种方法处理用量也很有限，随着 污泥质量的波动，而影响了水泥熟料的质量，也难以正常和大量使用。而水泥工业又是高能 耗、高消耗天然矿资源，每生产1吨水泥熟料将要消耗1. 5吨优质石灰石，向大气中排放CO2气体85%以上，同时还排放SOjP NO x等有害气体。影响了水泥工业加剧全社会对资源、能 源和环境的压力，同时又制约了水泥工业的可持续发展，目前80%的水泥企业是粉磨站，没 有煅烧窑，因此各大中小城市等企业排出的各种污泥和废渣也就不能就地消纳掉。
[0005] 世界上发达国家利用各种污泥等工业废渣处理这些废渣生产各种产品已有20多 年的历史，但利用土地堆放和填埋污泥仍达50-80%左右，长此以往，工业污泥废渣将无地 可埋。
[0006] 为了减少能源和资源日益匮乏，利用污泥资源化、稳定化和无害化就显得尤为重 要，充分利用污泥中有用成分，提升污泥附加值的污泥资源化处理具有显著的经济和社会 环境效益。
【发明内容】
[0007] 发明目的：本发明的目的是为了解决污泥和其它工业废渣污染环境，无法有效处 理的问题，提供一种利用污泥生产的新型矿粉及其制备方法。
[0008] 技术方案：本发明所述的利用污泥生产的新型矿粉，由以下原材料按质量百分比 制备而成：污泥40-60%，矿渣40-60% ; 所述污泥是生活、印染、化工、药业、造纸行业排出的污泥，其中含有Si02、CaO、A120 3、 SO3等化学成分； 所述矿渣是钢铁厂冶炼生铁过程中排出的硅酸盐和硅铝酸盐熔融物，经空气或水急冷 处理形成的粒状颗粒物。
[0009] 钢铁厂冶炼生铁过程中，为降低冶练温度，加入适量石灰石和白云石，在高炉内分 解得到氧化钙、氧化镁和铁矿中的废渣，与焦炭中的灰份相融化，生成以硅酸盐和硅铝酸盐 为主要成分的熔融物，浮在铁水表面，定期从排渣口排出，经空气或水急冷处理，形成粒状 颗粒物，这就是粒化高炉矿渣，每生产1吨生铁就产生〇. 3-1吨砂渣。
[0010] 本发明还提供新型矿粉的制备方法，包括如下几个步骤： 首先将污泥、矿渣按质量比称量后，通过机械混合搅拌均匀进行水化反应，然后进入烘 干窑经200-400度烘干，形成新的水化矿物组成和新的活性玻璃体的矿粉产品，最后将烘 干的矿粉产品进行粉磨形成新型矿粉产品。
[0011] 混合搅拌的目的是使物料之间得到有效水泥反应，经反应的物料入窑烘干使物料 之间形成新的矿物组成和新的活性玻璃体；粉磨是使产品得到优良的质量性能。
[0012] 有益效果：本发明所述的污泥新型矿粉为矿粉行业中的高效资源化利用，有助于 减少水泥行业的碳排放量，节约煤炭资源的消耗，利用了矿粉企业自身矿渣要用窑烘干的 热能，同时又利用了污泥中的热值，而减少了矿渣烘干中的煤耗，又节约了矿粉企业的电 耗，节能减排，实现了污泥废弃物的高效利用；发明污泥新型矿粉，满足了新型矿粉产品质 量要求，以及污泥中有害离子的固化能力。
[0013] 本发明所述的污泥新型矿粉，具有高活性的玻璃体能和新的矿物组成晶格，可替 代40-60%的矿渣，节电50%，提高产量50%，新型矿粉等量取代水泥熟料或者水泥，减少了水 泥熟料用量，降低用矿渣生产矿渣粉的电耗，降低水泥生产过程中对资源能源的消耗，减轻 水泥企业生产过程对环境的影响；本发明所述的新型矿粉，的质量活性指数达到了国家标 准规定的S75级、S95级、S105级规定的要求。
【具体实施方式】
[0014] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，这些实施例仅 用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0015] 实施例1 首先将污泥40%、矿渣60%按质量百分比称量后，通过机械混合搅拌均匀进行水化反 应，然后进入烘干窑经200-400度烘干，形成新的水化矿物组成和新的活性玻璃体的矿粉 产品，最后将烘干的矿粉产品进行粉磨形成新型矿粉产品。
[0016] 实施例2 首先将污泥50%、矿渣50%按质量百分比称量后，通过机械混合搅拌均匀进行水化反 应，然后进入烘干窑经200-400度烘干，形成新的水化矿物组成和新的活性玻璃体的矿粉 产品，最后将烘干的矿粉产品进行粉磨形成新型矿粉产品。
[0017] 实施例3 首先将污泥60%、矿渣40%按质量百分比称量后，通过机械混合搅拌均匀进行水化反 应，然后进入烘干窑经200-400度烘干，形成新的水化矿物组成和新的活性玻璃体的矿粉 产品，最后将烘干的矿粉产品进行粉磨形成新型矿粉产品。
[0018] 将本发明新型矿粉产品按国家标准GB/T18046-2008作为矿粉技术性能数据检 测，数据见表一，将新型矿粉产品替代部分水泥作物理性能检测以及掺入到砼中性能试验， 数据见表二、表三。
[0019] 表一新型矿粉产中与GB/T18046-2008国际作矿粉技术性能对比测试结果
从测试结果分析质