本发明涉及环境保护和新材料技术领域，具体涉及一种焦化污泥制备耐火砖的配方。
背景技术：
随着焦化工业近几十年的发展，每年排放出数量巨大的焦化废水，同时产生下游污染物焦化液态污泥。
2015年共原煤产量29.65亿吨，焦煤共生产3.4502亿吨，焦化废水的排放量2.7×109m3/年。每生产1t焦炭平均产生废水0.5m3。根据现有处理焦化废水时，活性污泥法处理的焦化废水体积0.5％-1％会转化为焦化液态污泥(焦化液态污泥以97％含水率计)，假如用深度处理，焦化液态污泥产量就会增加0.5-1倍。如何处置数量庞大的焦化废水污泥问题，已经迫在眉睫了。由于水质情况和处理工艺的复杂性，焦化废水处理出的污泥量无法得到确切数据，根据经验估算。一般情况下，每产生1×104m3焦化废水，可能产生含水率70％-80％的外排污泥15-25吨。
焦化污泥常规处理方式有生物法和物化法：由于污泥中的污染物种类多，浓度不一，生物法处理困难，处理成本高；物化法中如采用Fenton、混凝、化学沉淀的方法进一步深度处理，排除的污泥会更多，还存在二次污染问题。目前焦化液态污泥一般是配煤后在高炉中燃烧，或是进行填埋、填海等方式处理，但这些方式都存在二次环境污染问题。迄今为止，焦化液态污泥还没有找到合适的解决方法，一直是焦化行业处理的难题。
耐火砖又简称火砖，是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料，淡黄色或带褐色，其主要组成成分为氧化铝、氧化镁和氧化硅等金属氧化物。这种砖主要用于砌冶炼炉，能耐1580℃-1770℃的高温。
电镀污泥与粘土混合制砖重金属浸出毒性实验中，将电镀污泥与黏土按一定比例(用电镀污泥加上煤渣混合制成煤渣砖。煤渣砖其配比为煤渣75％、加上电镀污泥15％、加上石灰8％、加上磷石膏2％)制成红砖和青砖并对样品进行浸出实验。结论得出青砖浸出液中无Cr检出，安全可靠性高，需要各种原料配比合适，保证其它金属的浓度不超过国家标准。
焦化液态污泥中的重金属有许多以氧化物形式存在，焦化液态污泥主要成分Al2O3和Fe2O3(分别占2-15％和20-50％)，二氧化硅SiO2含量较低，仅为0.01-1％；硅砂主要成分SiO2；粘土主要成分SiO2，Al2O3，因此焦化污泥可以作为耐火砖的原材料。但是未经处理的焦化污泥其中Cr、Mn、Ni的含量比较高(分别为30-70mg/kg、510-750mg/kg、50-100mg/kg)，其中高Cr含量不符合国家标准，为将焦化污泥进行资源化利用，需要对焦化污泥进行无害化处理。
使用交联环糊精对焦化污泥处理后，其氧化物的含量变化不大(Al2O3占0.5-12％和Fe2O3占10-40％)，其重金属元素Cr的含量大幅度降低，处理后的Cr含量0.005-20mg/kg，通过适当的配比可以达到耐火砖的要求。所以焦化污泥处理后可以用来制备耐火砖。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种焦化污泥制备耐火砖的配方。
本发明一种焦化污泥制备耐火砖的配方由以下重量份原料组成：
焦化污泥 1-40 硅砂 10-80 黏合剂 1-20
粘土 1-60 水 5-20；
一种焦化污泥制备耐火砖的制备方法包括以下步骤：
(1)根据配比计算各原料所需用量；
(2)按计算好的用量称取原料，并将原料投入搅拌机中，搅拌混合均匀；
(3)原料混匀过程中，添加5-20份的自来水；
(4)水与原料混合均匀后，放入压砖机的耐火砖模具中，将砖块压制成型；
(5)将压制成型的砖块进行风干；
(6)将风干厚的砖块进行加压煅烧，制备出成品耐火砖。
所述焦化污泥由重量份为0.5-12份Al2O3、10-40份Fe2O3和0.01-1份二氧化硅SiO2组成。
所述硅砂主要成分SiO2。
所述粘土由SiO2和Al2O3组成。
本发明具有以下优点：本发明提供了一种焦化污泥制备耐火砖的配方及制备方法，利用焦化污泥制备耐火砖，减少了耐火砖中粘土的用量；将固体污染物再利用，达到变废为宝的目的，同时大大降低了制造耐火砖过程中对环境造成的污染。
具体实施方式
本发明一种焦化污泥制备耐火砖的配方由以下重量份原料组成：
焦化污泥 1-40 硅砂 10-80 黏合剂 1-20
粘土 1-60 水 5-20；
一种焦化污泥制备耐火砖的制备方法包括以下步骤：
(1)根据配比计算各原料所需用量；
(2)按计算好的用量称取原料，并将原料投入搅拌机中，搅拌混合均匀；
(3)原料混匀过程中，添加5-20份的自来水；
(4)水与原料混合均匀后，放入压砖机的耐火砖模具中，将砖块压制成型；
(5)将压制成型的砖块进行风干；
(6)将风干厚的砖块进行加压煅烧，制备出成品耐火砖。
所述焦化污泥由重量份为0.5-12份Al2O3、10-40份Fe2O3和0.01-1份二氧化硅SiO2组成。
所述硅砂主要成分SiO2。
所述粘土由SiO2和Al2O3组成。
实施例1
称取焦化污泥40g，硅砂38g，黏合剂20g，粘土2g。将所有称好的原料放入搅拌机中混匀，再添加5-10g水，混匀，放入砖块模具中压制成型，然后风干、煅烧，制备耐火砖。
实施例2
根据焦化污泥、硅砂、黏合剂和粘土按照一定的比例(1％:60％:3％:36％)，称取焦化污泥1g，硅砂60g，黏合剂3g，粘土36g。将所有称好的原料放入搅拌机中混匀，再添加5-20g水，混匀，放入砖块模具中压制成型，然后风干、煅烧，制备耐火砖。
实施例3
根据焦化污泥、硅砂、黏合剂和粘土按照一定的比例(5％:15％:20％:60％)，称取焦化污泥5g，硅砂15g，黏合剂20g，粘土60g。将所有称好的原料放入搅拌机中混匀，再添加5-20g水，混匀，放入砖块模具中压制成型，然后风干、煅烧，制备耐火砖。
将经过无害化处理的焦化污泥即固态污染物进行资源化利用，制备成耐火砖，减少了耐火砖中粘土的用量，将固体污染物再利用，达到变废为宝的目的，同时大大降低了制造耐火砖过程中对环境造成的污染。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。