申请日2016.12.23
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C04B7/147; C04B7/44
摘要
本发明涉及一种利用电镀污泥制备的胶凝材料、其制备方法和应用以及由其制备的水泥,属于污泥处理技术领域。胶凝材料由原料与水混合后煅烧得,原料包括60‑90wt%的第一原料以及10‑40wt%的第二原料,第一原料由电镀污泥经烘干粉碎得,第二原料由钢渣经烘干粉碎得,其利用工业废渣对电镀污泥进行有效处理利用。其制备方法包括备取原料、加水搅拌成料球并将料球煅烧后冷却,工艺简单、能耗低、原料处理完全。利用电镀污泥制备的水泥包括4‑6wt%的二水石膏、65‑90wt%的水泥熟料及5‑30wt%的胶凝材料,抗压强度高。胶凝材料制备水泥中的应用,能充分利用电镀污泥的潜在价值。
摘要附图

权利要求书
1.一种利用电镀污泥制备的胶凝材料,其特征在于,由原料与水混合后煅烧制得,所述原料包括60-90wt%的第一原料以及10-40wt%的第二原料,所述第一原料由电镀污泥经烘干后粉碎制得,所述第二原料由钢渣经烘干后粉碎制得。
2.根据权利要求1所述的胶凝材料,其特征在于,所述原料包括:60-80wt%的所述第一原料以及20-40wt%的所述第二原料。
3.根据权利要求2所述的胶凝材料,其特征在于,所述原料包括:70-80wt%的所述第一原料以及20-30wt%的所述第二原料。
4.根据权利要求1所述的胶凝材料,其特征在于,所述第一原料的粒径小于80μm,所述第二原料的粒径小于80μm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的胶凝材料的制备方法,其特征在于,包括:备取所述第一原料及所述第二原料,加所述水搅拌成料球,将所述料球于1000-1100℃煅烧0.5-1h,冷却。
6.根据权利要求5所述的胶凝材料的制备方法,其特征在于,所述料球的粒径为8-20mm。
7.根据权利要求6所述的胶凝材料的制备方法,其特征在于,所述料球的粒径为10-12mm。
8.权利要求1-4任一项所述的胶凝材料制备水泥中的应用。
9.一种利用电镀污泥制备的水泥,其特征在于,包括:4-6wt%的二水石膏、65-90wt%的水泥熟料以及5-30wt%的权利要求1-4任一项所述的胶凝材料。
10.根据权利要求9所述的水泥,其特征在于,按重量百分比计,包括:5wt%的二水石膏、75-85wt%的水泥熟料以及10-20wt%的所述胶凝材料。
说明书
利用电镀污泥制备的胶凝材料、其制备方法和应用以及由其制备的水泥
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域,且特别涉及一种利用电镀污泥制备的胶凝材料、其制备方法和应用以及由其制备的水泥。
背景技术
电镀行业是当今全球三大污染行业之一,也是我国重要的基础性加工行业,而电镀过程产生的电镀污泥富集了电镀废水中的几乎所有元素,其中包括大量的有害重金属元素。电镀污泥是金属表面处理后的电镀废水经污水处理后排出的污泥,其含有大量电镀废水中含有的有害物质,且电镀污泥的生产量大,其直接排放污染严重,必须对其进行无害化处理或进一步资源化处理。
现有技术中对电镀污泥的处理方式主要有填埋处理、焚烧处理以及固化处理。填埋处理操作简单但是投资高资源浪费及环境污染等问题;焚烧处理的减量化效果好,但是在焚烧过程中还存在产生飞灰及烟气污染环境的问题。固化处理技术能够降低有毒物质的滤出率,可以用来处理重金属含量比较高的污泥,但是其产生的固化体仍要堆存或者填埋,需占据大量的土地和空间,不符合环境保护和可持续发展的要求。此外,上述处理方法还存在处理后产物无法再利用的问题。
由于电镀污泥产量巨大,为了充分利用电镀 污泥资源,国内外研究者有将电镀污泥用于生产建筑胶凝材料石膏超细填料,实现污泥资源的再利用。但是现有技术中,利用电镀污泥再生产其能耗高,且生产的材料强度不高,其稳定性不高,存在电镀污泥中的有害物质特别是重金属元素重新溶于水中造成二次污染的隐患。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种利用电镀污泥制备的胶凝材料,利用电镀污泥及钢渣作原料,利用工业废渣对电镀污泥进行有效处理及循环再利用;其强度高、稳定性好,能够防止二次污染。
本发明的第二目的在于提供上述胶凝材料的制备方法,其工艺简单、能耗低,原料处理完全且产品附加值高。
本发明的第三目的在于提供上述胶凝材料制备水泥中的应用,其能够充分利用电镀污泥及钢渣等工业废物的潜在价值,实现废物循环利用。同时,其能够降低水泥熟料生产过程中的能耗,进一步降低水泥的成本,同时降低二氧化碳的排放量。
本发明的第四目的在于提供一种利用电镀污泥制备的水泥,其生产成本低,抗压性能优良,可广泛应用于道路及民用建筑等工程建设中。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种利用电镀污泥制备的胶凝材料,由原料与水混合后煅烧制得,原料包括60-90wt%的第一原料以及10-40wt%的第二原料,第一原料由电镀污泥经烘干后粉碎制得,第二原料由钢渣经烘干后粉碎制得。
本发明提出一种上述胶凝材料的制备方法,包括:备取第一原料及第二原料,加水搅拌成料球,将料球于1000-1100℃煅烧0.5-1h,冷却后粉碎。
本发明提出一种上述胶凝材料制备水泥中的应用。
本发明还提出一种利用电镀污泥制备的水泥,包括:4-6wt%的二水石膏、65-90wt%的水泥熟料以及5-30wt%的上述的胶凝材料。
本发明实施例的有益效果是:本发明提供的利用电镀污泥制备的胶凝材料,利用电镀污泥及钢渣作原料,采用工业废渣对电镀污泥进行有效处理及循环再利用,符合国家可持续发展的战略。钢渣和电镀污泥在煅烧过程中能够形成硅酸二钙等矿物,硅酸二钙由γ相转化为β相并与金属氧化物等形成固溶体,增加了胶凝材料的强度和稳定性。上述胶凝材料的制备方法,只需要对原料进行粉碎及煅烧等操作,且煅烧周期短,煅烧过程无固体废物等排出,其原料处理完全,工艺简单、能耗低。利用该胶凝材料部分替代水泥熟料,充分利用了电镀污泥的潜在价值。其制备的水泥生产成本低,抗压性能优良,由于污泥的生产量大,而水泥在建筑业等行业的需求量也大,该水泥能够广泛应用于道路及民用建筑等工程建设中。