申请日2018.09.12
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C04B33/132; C04B33/30; C04B33/13; C04B33/32; C04B38/06
摘要
本发明公开一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法及其轻质烧结砖，其以含油污泥为主要原料，同时作为主要燃料，加入少量的辅助原料后，通过搅拌、练泥、挤塑成型、高温原位烧结等过程，制备轻质烧结砖。本发明含油污泥的掺入量达70%以上，不仅可大量消耗含油污泥，而且充分利用含油污泥中的的热量，含油污泥所引入的热量基本可满足烧成要求，节约燃料，同时经高温煅烧后，含油污泥中的有害成分得到分解，重金属得到固化，实现含油污泥的资源化、无害化处理。制备的轻质烧结砖具有轻质、高强的特点，是一种集保温、防水、防火、耐腐蚀、抗老化新型隔热保温材料。
权利要求书
1.一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
原料的制备：
原料包括，含油污泥，辅助原料，所述含油污泥、辅助原料按照重量百分比70%-95%：5%-30%进行配料;
所述的辅助原料由高岭土、铝矾土、铝矾土、黏土其中的一种或其任意组合而成;
按配比称取各种原料，将称取的原料装入练泥机内进行练泥搅拌，使各原料混合均匀，并达到挤塑成型要求的泥料;
成型：将步骤1)中制得的泥料用挤塑成型机成型，制成砖坯;
坯体烘干：将步骤2)制得的砖坯，放入烘干炉内烘干;
高温原位烧结：将步骤3)中的烘干砖坯送入烧成窑炉内，从室温升至烧结温度1080~1150℃，保温0.5~1h，然后冷却至常温，得到轻质烧结砖。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，辅助原料的粒径≤50μm。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，泥料水份控制在15%-20%之间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，砖坯为实心砖、多孔砖、空心砖其中的一种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，烘干炉的温度80~150℃，砖坯烘干到水分≤1%后出炉。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，升温速率为2~5℃/min。
7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
各原料组成质量百分比为：含油污泥 70%，高岭土30%，按设计配比准确称量各原料;
将称量好的各种原料共同装入练泥机中进行搅拌、练泥，泥料水分控制15%;
将练泥后的泥料送入挤塑成型机成型，制成规格为240×115×53mm的实心砖坯;
经砖坯送入烘干炉烘干，烘干炉温度控制在100~150℃之间，砖坯水分≤1%时出炉;
将干砖坯送入烧成窑炉内烧结，以5℃/min的升温速率升至1150℃保温45min，在烧结温度下砖坯实现原位烧结;
保温结束后在窑内冷却、降温，得到轻质烧结砖。
8.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
各原料组成质量百分比为：含油污泥95%，铝矾土5%，按设计配比准确称量各原料;
将称量好的各种原料共同装入练泥机中进行搅拌、练泥，泥料水分控制19%;
将练泥后的泥料送入挤塑成型机成型，制成规格为400×180×120mm的空心砖坯;
经砖坯送入烘干炉烘干，烘干炉温度控制在80~105℃之间，砖坯水分≤1%时出炉;
将干砖坯送入烧成窑炉内烧结，以2℃/min的升温速率升至1080℃保温60min;
保温结束后在窑内冷却、降温，得到轻质烧结砖。
9.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
各原料组成质量百分比为：含油污泥85%，铝矾土8%，黏土7%，按设计配比准确称量各原料;
将称量好的各种原料共同装入练泥机中进行搅拌、练泥，泥料水分控制17%;
将练泥后的泥料送入挤塑成型机成型，制成规格为300×120×60mm的实心砖坯;
经砖坯送入烘干炉烘干，烘干炉温度控制在100~130℃之间，砖坯水分≤1%时出炉;
将干砖坯送入烧成窑炉内烧结，以3℃/min的升温速率升至1120℃保温50min;
保温结束后在窑内冷却、降温，得到轻质烧结砖。
10.一种轻质烧结砖，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的方法烧制而成，且空隙率70%以上，块体积密度300~600kg/m³，强度3.0~10.0MPa。
说明书
一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法及其轻质烧结砖
技术领域
本发明属于石油化工工业固体废弃物资源化再生利用领域，特别涉及一种利用含油污泥为主要原料制备轻质烧结砖、且用于建筑隔墙保温材料的制备工艺及其轻质烧结砖。
背景技术
含油污泥(简称油泥)是石油勘探、开采、炼制、加工、储存、运输等过程中产生的主要固体废弃物之一。据估计，每生产200t原油将会产生约1t油泥。我国每年产生的含油污泥总量达500余万吨。
油泥中含有多种多环芳烃(PAHS)、以及少量的铜、锌、铬、汞等重金属有毒有害物质，属于危险废弃物。油泥处置不当会引发环境污染、生态破坏，危及人类健康。此外，在油田含油污泥中还含有30%(质量分数)～80%碳氢化合物、金属和无机矿物质等，具有非常重要的油气回收和金属矿物再利用价值，因此含油污泥又是一种资源，若直接排放更是资源浪费。
因此，本发明提出了一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法及其轻质烧结砖，其能够实现对含油污泥的利用，从而既保护环境，又不浪费资源。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法及其轻质烧结砖。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用含油污泥制备轻质烧结砖的方法，包括如下步骤：
1)原料的制备：
原料包括，含油污泥，辅助原料，所述含油污泥，辅助原料按照重量百分比70%-95%：5%-30%进行配料;
所述的辅助原料由高岭土、铝矾土、铝矾土、黏土其中的一种或其任意组合而成，辅助原料的细度控制(粒径)≤50μm;
按设计配比称取各种原料，将称取的原料装入练泥机内进行练泥搅拌，使各原料混合均匀，并达到挤塑成型要求的泥料;泥料水份控制在15%-20%;
2)成型：将步骤1)中制得的泥料用挤塑成型机成型，制成一定规格的砖坯，砖坯可以是实心砖也可为多孔砖、空心砖;
3)坯体烘干：将步骤2)制得的砖坯，放入烘干炉内烘干，为防止砖坯开裂，烘干炉的温度80~150℃，砖坯烘干到水分≤1%后出炉;
4)高温原位烧结：将步骤3)中的烘干砖坯送入烧成窑炉内，以2~5℃/min的升温速率，从室温升至烧结温度1080~1150℃，保温0.5~1h，然后冷却至常温，得到轻质烧结砖。
步骤1)中辅助原料的配入比例，根据含油污泥的成分及含水量综合考虑，及满足挤塑成型的要求，又满足烧结砖的成分要求。
步骤4)中，烧成所需热量主要利用含油污泥自身的热量，并通过补充少量其它燃料调节烧成温度，含油污泥中高达70%以上的水分和碳氢化合物蒸发、分解产生空隙，然后整个砖坯通过高温原位烧结工艺将残余的无机成分进行烧结并制备出轻质烧结砖。
一种轻质烧结砖，采用上述方法烧制而成，且空隙率70%以上，主要为砖坯中的水分蒸发、含油污泥的有机物分解、燃烧产生的空隙以及高温分解气体产生的气泡形成，其块体积密度300~600kg/m³，强度3.0~10.0MPa。主要作为轻质墙体砌块，室内隔墙，屋顶的隔热防水层等。
本发明的有益效果是：
1、本发明充分利用了油泥的特点，通过适当的调质，利用油泥的作为燃料烧制轻质烧结砖。大量碳氢化合物燃烧分解产生的气孔形成多孔轻质材料，油泥分解燃烧后剩余的无机矿物则形成烧结砖，同时通过高温烧结过程，将油泥中重金属熔融固化，实现无害化处理。利用含油污泥制备的轻质烧结砖，不仅成本低，对减少自然资源的消耗、废弃物的再利用、净化保护生态环境、确保人类社会的可持续发展起到了积极作用。
2、本发明提出了利用固体废弃物含油污泥为主料原料，含油污泥的利用率在70%以上，甚至高达95%，同时通过高温烧结，将含有污泥中的重金属进行了固化，不仅实现了废弃物资源化、无害化利用，而且节约天然矿产资源，利于环境的保护和改善。
3、本发明所用原料含油污泥高含量的碳氢化合物，不仅为烧结过程提供部分或全部热量，显著降低燃料的使用量，同时碳氢化合物的分解、燃烧后提供了大量的空隙，为轻质烧结砖的制备提供了条件。
4、本发明所制备的轻质烧结砖属于无机保温材料，其具有的轻质、高强、耐腐蚀、不老化的优点，是一种新型的墙体保温材料。
