一种使用河道淤泥制备陶粒的方法
【专利摘要】本发明涉及一种使用河道淤泥制备陶粒的方法，所述方法包括如下步骤：S1、使用河道淤泥疏浚装置收集淤泥；S2、将淤泥与辅料进行混合，得到混料；S3、将混料进行造粒成型，得到料球I；S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II；S5、将料球II进行焙烧，得到料球III；S6、将料球III进行冷却，从而得到所述陶粒。所述方法通过特定的淤泥疏浚装置、操作步骤和/或参数等的综合使用，从而可以得到具有良好性能的陶粒，在环境治理和固体废弃物再利用等方面具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
【专利说明】
-种使用河道游泥制备陶粒的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种陶粒的制备方法，更具体而言，本发明设及一种使用河道渺泥制 备陶粒的方法，属于环境治理及污染物再利用技术领域。
【背景技术】
[0002] 在河道治理过程中，人们更多地只重视清渺、驳岸、绿化和截污等面上工程，却往 往忽略和忽视了河道渺泥（即底泥）的修复和/或再利用。
[0003] 在水体污染的形成过程中，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶于冲刷进入 水体，最后沉降到渺泥中并逐渐富集，使渺泥受到严重污染，最后渺泥汇集了大量的污染 物，例如其中往往富集氮、憐、钟等营养元素 W及多种重金属和难降解有机物，运些物质非 常容易释放出来进入水体中，从而严重影响上覆水体的水质，形成污染。
[0004] 而在我国，水运河道众多，江河湖泊密集，由此在运些水体之下形成了大量的渺 泥。而对于河道的清理，往往将清理出的渺泥临时堆放，或者进行掩埋，运一方面未能根本 解决问题，反而造成了二次污染。另一个方面，对于渺泥未能进行合理利用，无法实现固体 废弃物的循环利用。
[0005] 因此，如何对河道渺泥进行合理的开发、利用，是目前环境保护领域中的亟待解决 的问题和课题，运是目前该领域中的研究热点和重点之一。
[0006] 陶粒，由于具有多种优异性质如密度低、强度高、孔隙率高等，从而有着越来越广 泛的应用，可广泛应用于石油化工、建筑、耐火材料、±壤改良、园林、肥料等诸多领域，并可 W预见随着对其性能的进一步深入研究，其应用范围仍将继续扩大。
[0007] 正是基于如此的考虑，人们对使用渺泥来制备陶粒的方法进行了大量的深入研 究，并取得了诸多成果，例如：
[000引 CN1149038A公开了 一种渺泥陶粒及其生产方法，所述方法W河、湖、塘、池、沟、渠、 水库、港湾等处的渺泥为主料，经脱水^烘干^辅加纯碱等添加剂、废矿物油油渣、煤杆石 粉混合^粉碎^揽拌^造粒^赔烧^筛分即可制得成品，所得到的渺泥陶粒各项性能指标 均达到或超过粘上陶粒国家标准GB2839-81，具有良好的社会效益、经济效益和环保效益。
[0009] CN1850713A公开了一种陶粒及其制备方法，其由渺泥和焦炭原料制备而成，各原 料所占质量百分比为:渺泥60-98、焦炭2-40、粉煤灰0-25、侣抓±0-25,各原料所占质量百 分比之和为100%，所述制备方法为:原料的预处理，原料的选取，成型，干燥、预烧、赔烧，得 产品。制备出的超轻渺泥陶粒内部具有大量蜂窝状的气孔、强度较高、吸水率高，该方法能 够将渺泥资源化，并解决了二次污染问题。
[0010] CN101148349A公开了一种渺泥陶粒生产的预烘干工艺包括如下步骤：1)准备回转 钢笼：回转钢笼由旋转架（1)、钢笼(2)、旋转驱动机构构成;2)将回转钢笼置于陶粒般烧回 转害的尾部，将回转害通风所产生的热尾气由钢笼(2)低端口导入钢笼(2)的空腔通道中； 启动回转钢笼的旋转驱动机，旋转驱动机驱动旋转架（1)旋转，带动钢笼(2)旋转;待预烘干 的陶粒生料球从钢笼(2)的高端口进入钢笼(2)的空腔通道中，陶粒生料球在钢笼(2)的空 腔通道内翻转时与由钢笼(2)低端口导入的热尾气充分接触，从而迅速烘干水分;烘干后的 陶粒生料球从钢笼(2)低端口排出。
[0011] CN101343172A公开了一种W海底渺泥为原料的轻质陶粒及其制备方法，所述方法 包括:将海底渺泥和碳酸巧粉料混合在一起，揽拌均匀，得海底渺泥和碳酸巧粉料混合物； 采用挤粒机将海底渺泥和碳酸巧粉料混合物造粒，将混合物粒料放进回转害在250-290°C 下赔烧120-180分钟，再转入回转害小害，在400-800°C下赔烧60-120分钟，最后将粒料转入 回转害大害，在900-1250°C下赔烧膨化70-120分钟，冷却后即得产物，其内部呈蜂窝状中骨 架结构，表层是红色釉质，具有高强、抗震等优点。
[0012] CN101585714A公开了一种完全利用生物污泥和渺泥制作陶粒的方法，该方法包括 W下步骤:a、混料:将生物污泥和渺泥部分脱水后，按比例放入揽拌机中进行充分混料，混 料时间为5-20分钟;b、造粒:将上述混料后的生物污泥和渺泥进行破碎，破碎时间为1-5分 钟，破碎后进行造粒，造粒时间5-20分钟，造粒后颗粒料的粒径为1-20mm; C、烧胀:将上述造 粒后颗粒料放入回转害中进行预热，预热溫度为200-500°C，预热时间为10-30分钟;预热后 进行烧胀，烧胀溫度为1000-1300°C，烧胀时间5-20分钟;烧胀后在溫度为50-200°C左右的 条件下冷却1-30分钟后得到陶粒成品。
[0013] CN101624293A公开了一种利用渺泥和城市垃圾制作陶粒的方法，该方法为按重量 份取含水量为50-70%的渺泥或污泥40-60份、城市垃圾15-25份、页岩90-110份;先将页 岩、城市垃圾粉碎后与渺泥混合揽拌，然后制作成球粒状的原料，将球粒状的原料在380- 420°C的溫度下进行10-30分钟的烘干膨化后，再将其在1050-1150°C的溫度下烧制5-10分 钟后出炉，然后通过自然冷却后即可制得陶粒成品。所述方法不仅具有生产成本低、工艺简 单、不需要粘±作为原料的优点，而且还具有变废为宝、减少环境污染的优点。
[0014] CN101613219A公开了一种利用渺泥和牛粪制作陶粒的方法，该方法按重量份取含 水量为50-70%的渺泥或污泥40-60份、含水量为50-70%牛粪15-25份、页岩90-110份;将页 岩先粉碎后再与渺泥和牛粪混合揽拌得混合料，然后将混合料制作成球粒状的原料，将球 粒状的原料经380-420°C的溫度下进行10-30分钟的烘干膨化处理后，再将其在1050-1150 °C的溫度下烧制5-10分钟后出炉，然后通过自然冷却后即可制得陶粒成品。所述方法不仅 具有生产成本低、工艺简单、不需要粘±作为原料的优点，而且还具有变废为宝、减少环境 污染的优点。
[0015] CN101898899A公开了一种污水处理渺泥生产膨胀陶粒的配方及生产工艺，所述配 方是:助烙料1.5-2.5，成陶料5-15，工业标准煤5-10含水量按重量在45-55 %干化渺泥7-9; 所述生产工艺是:将助烙料，成陶料，工业标准煤和干化渺泥均匀混合配料^研磨粉碎和二 次均匀揽拌^造粒^烘干^在1050-1250摄氏度烧结害内使其自燃烧结^陶粒冷却^陶粒 分选，包装出成品。所述方法将污水处理渺泥作为生产膨胀陶粒的主要原料，渺泥消耗量 大，大大降低膨胀陶粒的生产成本，膨胀陶粒的生产上艺简单，无需特殊设备，在现有生产 设备上进行技术改造即可W实现，为污水处理中产生的渺泥处理开辟一条新的途径。
[0016] CN102381868A公开了一种利用滩涂渺泥快速制备陶粒的方法。包括:将滩涂渺泥 送至固化反应器中，加入固化剂A组分揽拌进行初级固化;再加入固化剂B组分揽拌进行深 度固化，形成初级料;将初级料转入成球盘造粒后于室溫干燥，再预热后送入赔烧害烧制； 赔烧后的陶粒冷却经分粒后得到成品。由本发明制陶粒法获得的陶粒具有轻质高强、保溫 隔热、抗震防火、防潮、吸声降噪等多种功能，尺寸规范，容易级配，耐压性能和其它各项指 标符合国家标准。还同时提高滩涂渺泥资源化利用率，实现滩涂渺泥资源化利用的同时，也 减少了陶粒工业对天然±材原料的需求。
[0017] 如上所述，现有技术中存在着多种使用渺泥来制备陶粒的方法，但运些方法仍存 在一定的缺陷，例如未对渺泥进行适当处理而使得渺泥中含有多种影响最终产品性能的 杂质;渺泥的疏竣和收集方法仍为最原始的挖掘方式，对于水体造成了更为严重的污染，为 后续水体的治理带来了更大的难度，耗费更为巨大等等。
[0018] 因此，如何实现渺泥的清洁疏竣、后续制备具有优良性能的陶粒，仍存在继续研究 的必要，运也正是本发明得W完成的动力所在和基础所倚。
【发明内容】
[0019] 针对如上所述缺陷和实际需求，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的 创造性劳动后，开发了使用河道渺泥制备陶粒的方法，从而完成了本发明。
[0020] 具体而言，本发明设及一种使用河道渺泥制备陶粒的方法，所述方法包括如下步 骤：
[0021 ] S1、使用河道渺泥疏竣装置收集渺泥；
[0022] S2、将渺泥与辅料进行混合，得到混料；
[0023] S3、将混料进行造粒成型，得到料球I;
[0024] S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II;
[002引S5、将料球II进行赔烧，得到料球III;
[0026] S6、将料球III进行冷却，从而得到所述陶粒。
[0027] 在本发明的所述方法中，为了避免河道疏竣过程W及收集渺泥过程中对水体造成 二次污染、提高疏竣和收集效率、去除杂质、便于操作、只收集对于水体和环境有严重污染 的渺泥而非砂石等诸多考虑，本发明人对步骤S1中的河道渺泥疏竣装置进行了深入研究， 从而提供了一种新型的河道渺泥疏竣装置，所述河道渺泥疏竣装置包括下端敞口的罩体， 所述罩体上转动安装有揽拌轴，所述揽拌轴一端伸入所述罩体内，所述揽拌轴上具有沿轴 向延伸且贯穿所述揽拌轴两端的物料通道，位于所述罩体内的所述揽拌轴上安装有若干揽 拌叶片，伸出所述罩体的所述揽拌轴通过接髓连接下潜管，最顶端的所述下潜管通过吸污 累连接分离箱，所述分离箱包括箱体，所述箱体内设有若干平行设置的塑料管，所述塑料管 贯穿所述箱体，所述塑料管内插装有磁棒，所述箱体的一端设有连接所述吸污累的物料进 口，所述箱体的底部在两端分别设有重金属渺泥出口和砂石出口，所述重金属渺泥出口的 上面倾斜设置有筛网，所述筛网的下端位于所述重金属渺泥出口和砂石出口之间。
[0028] 针对所述河道渺泥疏竣装置，作为一种改进，所述渺泥出口连接第一截止阀，所述 砂石出口连接第二截止阀。
[0029] 针对所述河道渺泥疏竣装置，作为一种改进，环绕所述罩体的下端敞口设有一隔 离环，所述隔离环位于所述罩体的外周，所述隔离环内设有深度定位仪。
[0030] 针对所述河道渺泥疏竣装置，作为进一步的改进，所述揽拌轴上设有若干径向延 伸的通孔。
[0031] 针对所述河道渺泥疏竣装置，作为一种改进，所述吸污累通过Ξ通连接最顶端的 所述下潜管，所述Ξ通的两个出口分别连接一个所述分离箱，每个所述分离箱与所述Ξ通 之间均设有第Ξ截止阀。
[0032] 由于采用了所述河道渺泥疏竣装置，可W取得多种有益效果，例如：
[0033] (1)由于设计了含有揽拌轴的罩体，罩体下潜的合适深度，将罩体内部区域完全罩 住，形成一个封闭区域，避免了清理渺泥过程中对河水的二次污染，揽拌轴开始揽拌，将罩 体内的渺泥及砂石揽拌起来，吸污累产生负压，通过揽拌轴上的物料通道将罩体内的物料 输送至分离箱内，在磁棒作用下，渺泥中的一些铁制品(尤其是内地河道中经常含量大量的 废弃铁制品等)等被吸附在塑料管表面，而块状砂石则通过砂石出口直接再排放至河道内， 渺泥则通过渺泥出口排入河道内；从而对施工区域内的物质进行有效分选，只清理施工区 域内含有重金属的底泥，不含重金属的块状砂石则排放至河底并继续留存在河底原位净化 水质。
[0034] (2)由于隔离环内设有深度定位仪，深度定位仪与控制系统相连，可W定位罩体下 潜深度，给操作人员数据反馈，便于操作人员施工，同时，隔离环可W将检测区域与揽拌区 域分离，提高了检测精度。
[0035] (3)由于揽拌轴上设有若干径向延伸的通孔，可W将揽拌轴周围的物料吸入物料 通道，避免了揽拌轴端部被堵塞而影响本发明的正常使用。
[0036] (4)由于在箱体的底部两端分别设置有重金属渺泥出口和砂石出口，且在重金属 渺泥出口上部倾斜设置有筛网，从而渺泥可W通过筛网从重金属渺泥出口排出；而块状的 砂石无法穿过筛网，只能从另一端的砂石出口排出，从而实现了渺泥和砂石的完全分离。
[0037] 在本发明的所述方法中，在所述步骤S1中，使用所述河道渺泥疏竣装置收集渺泥， 然后将渺泥自然蒸发，使其中的水分质量含量为20-30%，例如可为20%、25%或30%。
[0038] 在本发明的所述方法中，在所述步骤S2中，所述渺泥可为任何河道经过步骤S1中 的疏竣装置收集和处理后的渺泥，其干燥完全后的组成例如可具体如下：
[0039]
[0040] 在本发明的所述方法中，在所述步骤S2中，所述辅料为憐灰石、膨润±、径丙基甲 基纤维素、粉煤灰、娃藻±和侣抓±的混合物。
[0041] 其中，W100质量份干燥完全的所述渺泥计，所述辅料中的各个组分的质量用量 为： .辨灰石 3-5 膨润上 1.5-4 「 1 助剂 2.5-4
[0042] 粉煤灰 8-12 珪藻上 5-7 铅风上 4-6
[0043] 其中，憐灰石的质量份为3-5份，例如可为3份、4份或5份。
[0044] 其中，膨润±的质量份为1.5-4份，例如可为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份。
[0045] 其中，助剂的质量份为2.5-4份，例如可为2.5份、3份、3.5份或4份。
[0046] 所述助剂为径丙基甲基纤维素、径甲基纤维素、径乙基纤维素或径丙基纤维素中 的任意一种，最优选为径丙基甲基纤维素。
[0047] 其中，粉煤灰的质量份为8-12份，例如可为8份、9份、10份、11份或12份。
[004引其中，娃藻±的质量份为5-7份，例如可为5份、6份或7份。
[0049] 其中，侣抓±的质量份为4-6份，例如可为4份、5份或6份。
[0050] 在本发明的所述方法中，在所述步骤S3中，所述造粒成型包括如下步骤：
[0051] A1:将步骤S2的混料与水W1:1-2的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为 6-8小时，万孔筛余为0.5-0.8%，得到浆液；
[0052] A2:将浆液在80-100°C下干燥，直至其中的水分质量含量为4-6%，并将得到的干 燥物料在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料；
[0化3] A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I。
[0化4] 其中，在步骤A1中，混料与水的质量比为1:1-2,例如可为1.5或1:2。
[0055] 其中，在步骤A1中，球磨时间为6-8小时，例如可为6小时、7小时或8小时。
[0056] 其中，在步骤A1中，球磨后的万孔筛余为0.5-0.8%，例如可为0.5%、0.6%、0.7% 或 0.8%。
[0化7] 其中，在步骤A2中，将浆液在80-100 Γ，如80Γ、90Γ或100 Γ下干燥，直至其中的 水分质量含量为4-6%，例如为4%、5%或6%。
[0058] 其中，在步骤A3中，造粒成型是本领域中的常规技术手段，本领域技术人员可进行 合适的选择与确定，在此不再进行详细描述。
[0059] 在本发明的所述方法中，所述步骤S4包括如下步骤：
[0060] B1:将料球I由室溫开始，先W5°C/分钟的升溫速率升至80°C，在该溫度下保溫10- 20分钟；
[0061] B2:再W2°C/分钟的升溫速率升至160-180°C，并在该溫度下保溫30-40分钟，从而 得到所述料球II。
[0062] 其中，在步骤B1中，在80°C下保溫10-20分钟，例如10分钟、15分钟或20分钟。
[0063] 其中，在步骤B2中，在实施完步骤B1后，再W2°C/分钟的升溫速率升至160-180°C， 例如160°C、17(rC或180°C，并在该溫度下保溫30-40分钟，例如30分钟、35分钟或40分钟。
[0064] 在本发明的所述方法中，所述步骤S5具体如下：将料球II先在300-340°C下赔烧 30-40分钟，然后W20°C/分钟的升溫速率升至500°C，并在该溫度下保溫赔烧10-15分钟;再 WlOtV分钟的升溫速率升至600°C，并在该溫度下保溫赔烧40-45分钟，从而得到料球III。
[0065] 在本发明的所述方法中，所述步骤S6具体如下:将步骤S5得到的料球ΙΠ 自然冷却 至室溫，从而得到所述陶粒。
[0066] 如上所述，本发明提供了一种使用渺泥制备陶粒的方法，所述方法通过特定的渺 泥疏竣装置、操作步骤和/或参数等的综合使用，从而可W得到具有良好性能的陶粒，在环 境治理和固体废弃物再利用等方面具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
【附图说明】
[0067] 图1是本发明步骤S1中所述河道疏竣装置的结构示意图；
[0068] 其中，在图1中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。
[0069] 图中：1、罩体，2、揽拌轴，3、物料通道，4、揽拌叶片，5、通孔，6、下潜管，7、接髓，8、 Ξ通，9、吸污累，10、箱体，11、物料进口，12、砂石出口，13、渺泥出口，14、第一截止阀，15、塑 料管，16、磁棒，17、第Ξ截止阀，18、隔离环，19、深度定位仪，20、筛网，21、第二截止阀。
【具体实施方式】
[0070] 下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但运些例举性实施方式的用途和 目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将 本发明的保护范围局限于此。
[0071] 河道疏竣装置
[0072] 如图1所示，本发明步骤S1中使用了一种河道渺泥疏竣装置，所述河道渺泥疏竣装 置主要包括下端敞口的罩体1，罩体1上转动安装有揽拌轴2,揽拌轴2竖向设置，揽拌轴2- 端伸入罩体1内，揽拌轴2上具有沿轴向延伸且贯穿揽拌轴2两端的物料通道3,位于罩体1内 的揽拌轴2上安装有若干揽拌叶片4,最下端的揽拌叶片4与罩体1的下端面齐平或者略高于 罩体1的下端面，伸出罩体1的揽拌轴2通过接髓7连接下潜管6,下潜管6与揽拌轴2通常采用 螺纹连接，根据需要下潜的深度，使用相应数量的下潜管6,最顶端的下潜管6通过吸污累9 连接分离箱，分离箱包括箱体10,箱体10内设有若干平行设置的塑料管15,塑料管15贯穿箱 体10，塑料管15内插装有磁棒16，箱体10的一端设有连接吸污累9的物料进口 11，箱体10的 底部在两端分别设有重金属渺泥出口 13和砂石出口 12,所述重金属渺泥出口 13的上面倾斜 设置有筛网20,所述筛网20的下端位于所述重金属渺泥出口 13和砂石12出口之间，所述渺 泥出口 13连接第一截止阀14，所述砂石出口 12连接第二截止阀21。
[0073] 使用时，罩体1下潜至合适深度，将罩体1内部区域完全罩住，形成一个封闭区域， 从而避免了清理渺泥过程中对河水的二次污染;随后，揽拌轴2开始揽拌，将罩体1内的渺泥 及砂石揽拌起来，吸污累9产生负压，通过揽拌轴2上的物料通道3将罩体1内的物料输送至 分离箱内，在磁棒16作用下，废弃铁制品等吸附在塑料管15表面，而砂石和渺泥则经过筛网 20的筛分，砂石通过砂石出口 12直接再排放至河道内，渺泥则通过渺泥出口 13排放至接收 容器(未示出）内进行后续处理(如掩埋、烧结等）；从而实现了对施工区域内的物质进行有 效分选，只清理施工区域内含有重金属的底泥，不含重金属的砂石则排放到河底并留存在 河底原位净化水质。
[0074] 环绕罩体1的下端敞口设有一隔离环18，隔离环18位于罩体1的外周，隔离环18内 设有深度定位仪19,深度定位仪19与控制系统相连，可W定位罩体1下潜深度，给操作人员 数据反馈，便于操作人员施工，同时，隔离环18可W将检测区域与揽拌区域分离，提高了检 测精度。
[0075] 揽拌轴2上设有若干径向延伸的通孔5,可W将揽拌轴2周围的物料吸入物料通道 3,避免了揽拌轴2端部被堵塞而影响本发明的正常使用。
[0076] 吸污累9通过Ξ通8连接最顶端的下潜管6，Ξ通8的两个出口分别连接一分离箱， 每个分离箱与Ξ通8之间均设有第Ξ截止阀17,形成双工位交替工作，当一个分离箱在维护 或者除铁时，关闭该相应的第Ξ截止阀17,打开另一个相应的第Ξ截止阀17,另一个分离箱 可W正常使用，提高了本发明的工作效率。
[0077] 所述疏竣装置实现了重金属富集渺泥与砂石的在线分离，而且还可W富集河道中 的废弃铁制品，并不必运输到岸上再进行冲洗等操作，简化了疏竣流程，避免了清理渺泥过 程中对河水的二次污染，减少了操作工人的劳动强度，并且能够有效分选渺泥和砂石，利于 河底原位净化水质。
[0078] 其中，在下面的所有实施例和对比例中，步骤S2中的渺泥在干燥完全后的组成具 体如下： 组分 8似， ΑΙ，σ; Fc,0; CaO Mj,0 ΚΟ Na'，0
[0079] 质量百分含量(％) 55-70 10-20 2-6 3-10 1-4 13 1-4
[0080] 从而在所有的实施例和对比例中不再进行一一描述。
[0081 ] 实施例1
[0082] S1、使用河道渺泥疏竣装置收集渺泥，具体为：
[0083] 使用本发明的上述河道渺泥疏竣装置收集渺泥，并将渺泥进行自然蒸发，使其中 的水分质量含量为20% ;
[0084] S2、将渺泥与辅料进行混合，得到混料，具体为：
[0085] 将步骤S1得到的处理后渺泥与辅料进行混合，其中，W100质量份干燥完全的所述 渺泥计，所述辅料中的各个组分的质量用量为:憐灰石3份、膨润±1.5份、助剂径丙基甲基 纤维素2.5份、粉煤灰8份、娃藻±5份和侣抓±4份，从而得到混料；
[0086] S3、将混料进行造粒成型，得到料球I，具体包括如下步骤：
[0087] A1:将步骤S2的混料与水Wl:l的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为6小 时，万孔筛余为0.5 %，得到浆液；
[0088] A2:将浆液在80°C下干燥，直至其中的水分质量含量为4%，并将得到的干燥物料 在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料；
[0089] A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I;
[0090] S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II，具体包括如下步骤：
[0091] B1:将料球I由室溫开始，先W5°C/分钟的升溫速率升至80°C，在该溫度下保溫10 分钟；
[0092] B2:再W2°C/分钟的升溫速率升至160°C，并在该溫度下保溫40分钟，从而得到所 述料球II;
[0093] S5、将料球II进行赔烧，得到料球III，具体如下：
[0094] 将料球II先在300°C下赔烧40分钟，然后W20°C/分钟的升溫速率升至500°C，并在 该溫度下保溫赔烧10分钟;再Wl〇°C/分钟的升溫速率升至600°C，并在该溫度下保溫赔烧 40分钟，从而得到料球III。
[0095] S6、将料球ΙΠ 进行冷却，从而得到所述陶粒，具体如下：
[0096] 将步骤S5得到的料球ΙΠ 自然冷却至室溫，从而得到陶粒，将其命名为化1。
[0097] 实施例2
[0098] S1、使用河道渺泥疏竣装置收集渺泥，具体为：
[0099] 使用本发明的上述河道渺泥疏竣装置收集渺泥，并将渺泥进行自然蒸发，使其中 的水分质量含量为25% ;
[0100] S2、将渺泥与辅料进行混合，得到混料，具体为：
[0101] 将步骤SI得到的处理后渺泥与辅料进行混合，其中，WlOO质量份干燥完全的所述 渺泥计，所述辅料中的各个组分的质量用量为:憐灰石4份、膨润±2.5份、助剂径丙基甲基 纤维素3份、粉煤灰10份、娃藻±6份和侣抓±5份，从而得到得到混料；
[0102] S3、将混料进行造粒成型，得到料球I，具体包括如下步骤：
[0103] A1:将步骤S2的混料与水W1:1.5的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为7 小时，万孔筛余为0.6%，得到浆液；
[0104] A2:将浆液在90°C下干燥，直至其中的水分质量含量为5%，并将得到的干燥物料 在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料；
[0105] A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I;
[0106] S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II，具体包括如下步骤：
[0107] B1:将料球I由室溫开始，先W5°C/分钟的升溫速率升至80°C，在该溫度下保溫15 分钟；
[0108] B2:再W2°C/分钟的升溫速率升至170°C，并在该溫度下保溫35分钟，从而得到所 述料球II;
[0109] S5、将料球II进行赔烧，得到料球III，具体如下：
[0110] 将料球II先在320°C下赔烧35分钟，然后W20°C/分钟的升溫速率升至500°C，并在 该溫度下保溫赔烧12分钟;再WlOtV分钟的升溫速率升至600°C，并在该溫度下保溫赔烧 42分钟，从而得到料球III。
[0111] S6、将料球ΙΠ 进行冷却，从而得到所述陶粒，具体如下：
[0112] 将步骤S5得到的料球ΠI自然冷却至室溫，从而得到陶粒，将其命名为化2。
[011引实施例3
[0114] S1、使用河道渺泥疏竣装置收集渺泥，具体为：
[0115] 使用本发明的上述河道渺泥疏竣装置收集渺泥，并将渺泥进行自然蒸发，使其中 的水分质量含量为30 %;
[0116] S2、将渺泥与辅料进行混合，得到混料，具体为：
[0117] 将步骤S1得到的处理后渺泥与辅料进行混合，其中，W100质量份干燥完全的所述 渺泥计，所述辅料中的各个组分的质量用量为:憐灰石5份、膨润±4份、助剂径丙基甲基纤 维素4份、粉煤灰12份、娃藻±7份和侣抓±6份，从而得到混料；
[0118] S3、将混料进行造粒成型，得到料球I，具体包括如下步骤：
[0119] A1:将步骤S2的混料与水Wl:2的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为6小 时，万孔筛余为0.8 %，得到浆液；
[0120] A2:将浆液在100°C下干燥，直至其中的水分质量含量为6%，并将得到的干燥物料 在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料；
[0121 ] A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I;
[0122] S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II，具体包括如下步骤：
[0123] B1:将料球I由室溫开始，先W5°C/分钟的升溫速率升至80°C，在该溫度下保溫20 分钟；
[0124] B2:再W2°C/分钟的升溫速率升至180°C，并在该溫度下保溫40分钟，从而得到所 述料球II;
[0125] S5、将料球II进行赔烧，得到料球III，具体如下：
[01 %]将料球II先在340°C下赔烧30分钟，然后W20°C/分钟的升溫速率升至500°C，并在 该溫度下保溫赔烧15分钟;再WlOtV分钟的升溫速率升至600°C，并在该溫度下保溫赔烧 45分钟，从而得到料球III。
[0127] S6、将料球III进行冷却，从而得到所述陶粒，具体如下：
[01 %]将步骤S5得到的料球ΙΠ 自然冷却至室溫，从而得到陶粒，将其命名为化3。
[0129] 实施例4
[0130] S1、使用河道渺泥疏竣装置收集渺泥，具体为：
[0131 ]使用本发明的上述河道渺泥疏竣装置收集渺泥，并将渺泥进行自然蒸发，使其中 的水分质量含量为22 %;
[0132] S2、将渺泥与辅料进行混合，得到混料，具体为：
[0133] 将步骤S1得到的处理后渺泥与辅料进行混合，其中，W100质量份干燥完全的所述 渺泥计，所述辅料中的各个组分的质量用量为:憐灰石3.5份、膨润±3.5份、助剂径丙基甲 基纤维素3份、粉煤灰9份、娃藻±6.5份和侣抓±4.5份，从而得到混料；
[0134] S3、将混料进行造粒成型，得到料球I，具体包括如下步骤：
[0135] A1:将步骤S2的混料与水W1:1.5的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为7 小时，万孔筛余为0.7%，得到浆液；
[0136] A2:将浆液在85Γ下干燥，直至其中的水分质量含量为5%，并将得到的干燥物料 在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料；
[0137] A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I;
[0138] S4、将料球I进行梯度预热，得到料球II，具体包括如下步骤：
[0139] B1:将料球I由室溫开始，先W5°C/分钟的升溫速率升至80°C，在该溫度下保溫15 分钟；
[0140] B2:再W2°C/分钟的升溫速率升至165°C，并在该溫度下保溫35分钟，从而得到所 述料球II;
[0141] S5、将料球II进行赔烧，得到料球III，具体如下：
[0142] 将料球II先在310°C下赔烧35分钟，然后W20°C/分钟的升溫速率升至500°C，并在 该溫度下保溫赔烧14分钟;再WlOtV分钟的升溫速率升至600°C，并在该溫度下保溫赔烧 42分钟，从而得到料球III。
[0143] S6、将料球ΠI进行冷却，从而得到所述陶粒，具体如下：
[0144] 将步骤S5得到的料球ΠI自然冷却至室溫，从而得到陶粒，将其命名为化4。
[0145] 对比例1-12
[0146] 对比例1-4:除将步骤S2中的助剂由径丙基甲基纤维素替换为径甲基纤维素外，其 它操作均不变，从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例1-4,将所得陶粒顺次命名为 01、02、03和04。
[0147] 对比例5-8:除将步骤S2中的助剂由径丙基甲基纤维素替换为径乙基纤维素外，其 它操作均不变，从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例5-8,将所得陶粒顺次命名为 D5、D6、D7和D8。
[0148] 对比例9-12:除将步骤S2中的助剂由径丙基甲基纤维素替换为径丙基纤维素外， 其它操作均不变，从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例9-12,将所得陶粒顺次命名 为D9、D10、D11和D12。
[0149] 对比例13-20
[0150] 对比例13-16:除将步骤S4的步骤B1中的升溫速率5 °C/分钟修改为B2中的2°C/分 钟外，其它操作均不变，从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例13-16,将所得陶粒顺 次命名为D13、D14、D15和D16。
[0151] 对比例17-20:除将步骤S4的步骤B2中的升溫速率2 °C/分钟修改为B1中的5°C/分 钟外，其它操作均不变，从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例13-16,将所得陶粒顺 次命名为D17、D18、D19和D20。
[0152] 对比例21-28
[0153] 对比例21-24:除将步骤S5中的两次升溫速率均为20°C/分钟外，其它操作均不变， 从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例21-24,将所得陶粒顺次命名为D21、D22、D23和 D24。
[0154] 对比例25-28:除将步骤S5中的两次升溫速率均为10°C/分钟外，其它操作均不变， 从而重复实施了实施例1-4,顺次得到对比例25-28,将所得陶粒顺次命名为D25、D26、D27和 D28。
[01对产品性能测定
[0156] 对上述实施例1-4W及对比例1-28所得的最终陶粒进行了各种性能参数的测定， 结果见下表1所示。
[0157] 表1.各种陶粒的性能参数
[015 引
[0159] 其中，"无裂纹"是指所有的陶粒表面圆整，无任何裂纹；"少数裂纹"是指大部分陶 粒表面圆整无裂纹，而少部分陶粒(数量上巧％ )表面有裂纹；"较多裂纹"是指较多陶粒(数 量上>10% )表面有裂纹。
[0160] 由上述表1数据可见：1、当采用本发明的方法时，所得到的陶粒具有较大的比表面 积、空隙率和优异的筒压强度;2、而当改变其中助剂的种类时，即便都是非常类似的纤维素 类化合物，但上述几个指标都有显著的降低，甚至当为径甲基纤维素或径乙基纤维素时，陶 粒表面产生了裂纹;而当为径丙基纤维素时，虽然陶粒表面无裂纹，但比表面积、空隙率和 筒压强度，尤其是筒压强度，有显著的降低;3、步骤S4和S5中的梯度预热与赔烧，对于最终 的陶粒性能有显著的影响。只有当采用本发明的两次不同溫度梯度预热、两次不同溫度梯 度赔烧，才能取得最好的技术效果，而当改变其中的溫度梯度时，则均导致性能有显著的降 低(尤其是陶粒形态）。
[0161] 综上所述，本发明提供了一种使用渺泥制备陶粒的方法，所述方法通过特定的渺 泥疏竣装置、操作步骤和/或参数等的综合使用，从而可W得到具有良好性能的陶粒，在环 境治理和固体废弃物再利用等方面具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
[0162] 应当理解，运些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范 围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可W对本发明作各 种改动、修改和/或变型，所有的运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种使用河道淤泥制备陶粒的方法，所述方法包括如下步骤： 51、 使用河道淤泥疏浚装置收集淤泥； 52、 将淤泥与辅料进行混合，得到混料； 53、 将混料进行造粒成型，得到料球I; 54、 将料球I进行梯度预热，得到料球II; 55、 将料球II进行焙烧，得到料球III; 56、 将料球III进行冷却，从而得到所述陶粒。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤Sl中的所述河道淤泥疏浚装置包括下端 敞口的罩体，所述罩体上转动安装有搅拌轴，所述搅拌轴一端伸入所述罩体内，所述搅拌轴 上具有沿轴向延伸且贯穿所述搅拌轴两端的物料通道，位于所述罩体内的所述搅拌轴上安 装有若干搅拌叶片，伸出所述罩体的所述搅拌轴通过接箍连接下潜管，最顶端的所述下潜 管通过吸污栗连接分离箱，所述分离箱包括箱体，所述箱体内设有若干平行设置的塑料管， 所述塑料管贯穿所述箱体，所述塑料管内插装有磁棒，所述箱体的一端设有连接所述吸污 栗的物料进口，所述箱体的底部在两端分别设有重金属淤泥出口和砂石出口，所述重金属 淤泥出口的上面倾斜设置有筛网，所述筛网的下端位于所述重金属淤泥出口和砂石出口之 间。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述淤泥出口连接第一截止阀，所述砂石出 口连接第二截止阀。4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于:环绕所述罩体的下端敞口设有一隔离环， 所述隔离环位于所述罩体的外周，所述隔离环内设有深度定位仪。5. 如权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于:所述搅拌轴上设有若干径向延伸的 通孔。6. 如权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于:所述吸污栗通过三通连接最顶端的 所述下潜管，所述三通的两个出口分别连接一个所述分离箱，每个所述分离箱与所述三通 之间均设有第三截止阀。7. 如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于:所述步骤S2中，所述辅料为磷灰石、 膨润土、羟丙基甲基纤维素、粉煤灰、硅藻土和铝矾土的混合物。8. 如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于:在所述步骤S3中，所述造粒成型包 括如下步骤： Al:将步骤S2的混料与水以1:1 -2的质量比进行混合，然后进行球磨，球磨时间为6-8小 时，万孔筛余为0.5-0.8 %，得到浆液； A2:将浆液在80-100°C下干燥，直至其中的水分质量含量为4-6 %，并将得到的干燥物 料在此进行研磨，并过100目筛，得到粉料； A3:将所述粉料进行造粒成型，得到粒径为l-2mm的料球I。9. 如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于:所述步骤S4包括如下步骤： Bl:将料球I由室温开始，先以5°C/分钟的升温速率升至80°C，在该温度下保温10-20分 钟； B2:再以2°C/分钟的升温速率升至160-180°C，并在该温度下保温30-40分钟，从而得到 所述料球II。10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于:所述步骤S5具体如下:将料球II先 在300-340 °C下焙烧30-40分钟，然后以20°C/分钟的升温速率升至500°C，并在该温度下保 温焙烧10-15分钟;再以10°C/分钟的升温速率升至600°C，并在该温度下保温焙烧40-45分 钟，从而得到料球III。
【文档编号】E02F5/28GK105906319SQ201610255143
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】张作泰, 唐圆圆
【申请人】南方科技大学