本发明涉及建筑材料技术领域,同时设计废弃物处理技术领域,尤其涉及一种利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法。
背景技术:
纺织印染行业是浙江省尤其是湖州市的重要产业,也是湖州市工业废水的主要来源。纺织行业废水处理产生大量的剩余污泥,含有染料、浆料、助剂等,成分复杂,其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬、锌、汞等重金属。目前,纺织废水处理厂的污泥处理大多只有简单的浓缩、脱水工艺,而后外运处置。污泥经常规脱水处理后含水率在80%左右,容量大、松软、土工强度差,在堆放和运输工程中易腐败、有恶臭。印染污泥的污染问题已经成为湖州市的一个重要工业污染问题。
利用印染污泥生产水泥不仅符合保护环境、降低污染的环保理念,而且具有变废为宝、降低印染污泥处置和生产成本的积极社会效果。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种原材料来源广泛、生产工艺简单的利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法。
本发明提出一种利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法,包括以下步骤:
步骤一:将印染污泥加入石灰水中,边搅拌边不断加入生石灰和二氧化碳,浸泡20-30min,压滤并在室温干燥至含水率为20-30%;
步骤二:将滤饼在100-120℃条件下干燥至水率为3%以下;
步骤三:加入滤饼在1200℃条件下并通入空气的条件下高温煅烧3-5h;
步骤四:加入石灰石、粘土、石英砂、铁渣,边搅拌边将温度升至1250-1300℃,并保持温度2-3h。
优选的,所述的步骤一中的印染污泥的固体成分中,有机质的含量为25-35%,氢氧化铝的含量为45-55%。
优选的,所述的步骤三中的煅烧生成的气体通入步骤一的石灰水中。
优选的,所述的加气混凝土砌块,包括以下重量百分比的成分:
印染污泥 8-12%
粘土 3-5%
石英砂 2-7%
铁渣 4-7%
石灰石 余量。
印染污泥中含有大量成分复杂的有机物,加入石灰水中进行浸泡杀菌防腐,既可以防止在干燥过程中病菌扩散,同时提前将印染污泥与石灰水混合,有利于后续熟料生产过程中形成共溶体。
由于印染污泥中含有大量成分复杂的有机物,必须提前经过高温煅烧从而将有机物转化为二氧化碳排出,排出的二氧化碳可以重复利用于步骤一中。
铁渣是对铁厂出铁口的废渣进行粉碎、研磨筛选和吸铁后,留下的废渣细粉和炉尘灰,其含铁量在18-25%之间,其它成分为硅铝酸盐。加入铁渣有利于提升水泥熟料的强度。
在后续熟料生产过程中,由于印染污泥的成分复杂,既有硫化物、也有磷化物还有微量的氟化物,故无需加入水泥矿化剂,就可以降低烧成温度至1250-1300℃。
本方案相比于传统方案的有益之处在于:有效利用了印染污泥和铁渣,减少了污染,实现了废物利用;采用了石灰水先对印染污泥进行预处理,一方面可以杀菌,另一方面有利于后续熟料生产过程中形成共溶体;无需加入水泥矿化剂,就可降低烧成温度;该产品原材料来源广泛、生产工艺简单、产品比常规的水泥强度高很多。
具体实施方式
实施例1:
本发明提出一种利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法,包括以下步骤:
步骤一:将印染污泥加入石灰水中,边搅拌边不断加入生石灰和二氧化碳,浸泡25min,压滤并在室温干燥至含水率为25%;
步骤二:将滤饼在115℃条件下干燥至水率为1.3%;
步骤三:加入滤饼在1200℃条件下并通入空气的条件下高温煅烧3.5h;
步骤四:加入石灰石、粘土、石英砂、铁渣,边搅拌边将温度升至1280℃,并保持温度2.5h。
所述的步骤一中的印染污泥的固体成分中,有机质的含量为25-35%,氢氧化铝的含量为45-55%。
所述的步骤三中的煅烧生成的气体通入步骤一的石灰水中。
所述的加气混凝土砌块,包括以下重量百分比的成分:
印染污泥 11%
粘土 4%
石英砂 4%
铁渣 5%
石灰石 余量。
实施例2:
一种利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法,包括以下步骤:
步骤一:将印染污泥加入石灰水中,边搅拌边不断加入生石灰和二氧化碳,浸泡25min,压滤并在室温干燥至含水率为20%;
步骤二:将滤饼在120℃条件下干燥至水率为2.5%;
步骤三:加入滤饼在1200℃条件下并通入空气的条件下高温煅烧5h;
步骤四:加入石灰石、粘土、石英砂、铁渣,边搅拌边将温度升至1250℃,并保持温度2h。
所述的步骤一中的印染污泥的固体成分中,有机质的含量为25-35%,氢氧化铝的含量为45-55%。
所述的步骤三中的煅烧生成的气体通入步骤一的石灰水中。
所述的加气混凝土砌块,包括以下重量百分比的成分:
印染污泥 8%
粘土 3%
石英砂 2%
铁渣 7%
石灰石 余量。
实施例3
一种利用印染污泥制备高强度水泥熟料的方法,包括以下步骤:
步骤一:将印染污泥加入石灰水中,边搅拌边不断加入生石灰和二氧化碳,浸泡25min,压滤并在室温干燥至含水率为30%;
步骤二:将滤饼在100℃条件下干燥至水率为2.3%;
步骤三:加入滤饼在1200℃条件下并通入空气的条件下高温煅烧3h;
步骤四:加入石灰石、粘土、石英砂、铁渣,边搅拌边将温度升至1250℃,并保持温度2-3h。
所述的步骤一中的印染污泥的固体成分中,有机质的含量为25-35%,氢氧化铝的含量为45-55%。
所述的步骤三中的煅烧生成的气体通入步骤一的石灰水中。
所述的加气混凝土砌块,包括以下重量百分比的成分:
印染污泥 12%
粘土 4%
石英砂 5%
铁渣 4%
石灰石 余量。
对实施例1-3进行检测:
对比实施例1
将实施例1中的铁渣去除,其余制备条件和参数不变,得到对比实施例1。
由对比实施例1可以知道,将铁渣去除后,水泥熟料的强度大大降低。
此检测数据只针对上述检测样品。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。