申请日2015.12.09
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号C04B38/00; C04B33/132
摘要
本发明涉及一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，包括以下步骤：(1)按重量配比提供原料;(2)将电镀污泥湿磨至150~200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100~150目，将无烟煤干磨至100~150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100~150目;(3)将各种原料进行混合均匀;(4)将混合物料进行深度细化，通过造粒机挤压成陶粒生料;(5)通过双筒回转窑将陶粒生料预热、煅烧成轻质陶粒，出料、冷却后得到陶粒成品。本发明有效地利用了电镀污泥，除毒彻底、可靠、工艺简单、吃泥量大，可同时治理重金属污染物，生产成本低廉，制得的陶粒可回用于建筑行业。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于，采用的生产系统包括磅秤、球磨机、单轴搅拌机、双轴搅拌机、双辊轮碾机、对辊造粒机、双筒回转窑、回转冷却筒和分级筛选机，所述单轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双轴搅拌机的进料口相连接，所述双轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双辊轮碾机的进料口相连接，所述双辊轮碾机的出料口通过皮带输送机与对辊造粒机的进料口相连接，所述对辊造粒机的出料口通过皮带输送机与双筒回转窑的进料口相连接，所述双筒回转窑的出料口与回转冷却筒的进料口相连接，所述回转冷却筒的出料口通过皮带输送机与分级筛选机的进料口相连接;并按以下步骤进行：
(1)通过磅秤按重量配比提供以下原料：30-50%的电镀污泥，40-55%的城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土，5-10%的无烟煤和1-5%的氧化铁或赤铁矿;其中，城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土通过烘干将含水率控制在5~10%，无烟煤作为还原剂，氧化铁或赤铁矿作为膨胀剂;
(2)通过球磨机分别将电镀污泥湿磨至150~200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100~150目，将无烟煤干磨至100~150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100~150目;
(3)先将上述原料加入单轴搅拌机内，进行初次破碎、混匀以形成混合物料;再通过皮带输送机将混合物料送入双轴搅拌机，进行再次破碎、混匀;
(4)先通过皮带输送机将混合物料送入双辊轮碾机，以深度细化至200目以上;再通过皮带输送机将混合物料送入对辊造粒机，以挤压成陶粒生料;
(5)通过皮带输送机将陶粒生料送入双筒回转窑，陶粒生料依次在窑尾的300~500℃低温区烘干预热30~40分钟，在窑身的900~1100℃温度下焙烧30~60分钟，在窑头的1200-1300℃高温区煅烧30~50分钟，以完成氧化还原、脱水和碳酸盐分解工序，在高温和膨胀剂的作用下陶粒快速膨胀，得到轻质陶粒;
(6)轻质陶粒从双筒回转窑的出料口进入回转冷却筒内，进行自然冷却;冷却后的轻质陶粒通过皮带输送机送入分级筛选机，分级筛选机通过不同目数的筛网从小到大过滤轻质陶粒，从而分别得到不同粒径的成品陶粒，最后入库存放。
2.根据权利要求1所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述生产系统还包括用于存储陶粒生料的生料储料斗，所述对辊造粒机的出料口通过皮带输送机与生料储料斗顶部的进料口相连接，所述生料储料斗底部的出料口通过皮带输送机与双筒回转窑的进料口相连接。
3.根据权利要求1所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述双筒回转窑的窑尾设置有除尘房，所述除尘房内设置有对窑尾烟气进行过滤的除尘器，所述除尘器的出料口经粉尘输送机与单轴搅拌机或双轴搅拌机的进料口相连接，所述除尘器的出气口经引风机通向烟囱。
4.根据权利要求3所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述除尘房内还设置有对窑尾烟气进行冷却的冷却器，所述冷却器的出气口与除尘器的进气口相连接。
5.根据权利要求1所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述双筒回转窑的窑头设置有燃料进料三通管，所述燃料进料三通管的一水平端伸入窑头内，所述燃料进料三通管的另一水平端连接有鼓风机，所述燃料进料三通管的竖直端口与螺杆输送机底部的出料口相连接，所述螺杆输送机顶部的进料口与燃料储料斗底部的出料口相连接。
6.根据权利要求1所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述双筒回转窑的窑尾位置比窑头高，所述双筒回转窑的倾角为3.5°。
7.根据权利要求1所述的利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，其特征在于：所述磅秤为小型地磅。
说明书
一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法
技术领域
本发明涉及电镀污泥处理领域，特别是一种使用双筒回转窑通过焚烧无害化处理电镀污泥并将其烧制成轻质陶粒的方法。
背景技术
电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。作为电镀废水的“终态物”，虽然其量比废水要少得多，但是由于废水中的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属都转移到污泥中，从某种意义上说，电镀污泥对环境的危害要比电镀废水严重。如果对这种危害性极大的电镀污泥不作任何处置，其对生态环境的破坏是不言而喻的，另一方面，如果对电镀污泥中品位极高的重金属物质不加以回收利意味着资源的巨大浪费。因此，对电镀重金属污泥进行无害化处置和资源化综合利用，国内外的学者们在这方面做了不少研究工作，取得了许多阶段性的成果。
按照对电镀废水处理方式的不同，可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类：前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥;后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。但是，实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的都是混合污泥。因此，目前针对电镀污泥的处理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。针对电镀污泥的特点及其危害性，从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑，主要采用以下两种处理方式，一是经过处理后，使污泥不会引起二次污染而丢弃并贮存，即无害化处置;二是使对污泥中的重金属资源进行综合回收，即资源化利用。
电镀污泥的无害化处置主要有：固化处理、填埋处理、投海处理、焚烧处理和生物处理。和其他处理方法相比，固化处理具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势，固化过程是利用添加剂改变废物的工程特性(例如渗透性、可压缩性和强度等)的过程。从经济、技术、废物现状来看，填埋处理是比较适合中国国情的一项危险废物无害化处置途径，但国内针对电镀污泥这一类危险废物的填埋技仍处于较低的水平。由于对大多数工业危险废只是简单的堆放或填埋，因此对环境的破坏相严重，特别是对地下水的污染问题十分突出。投海处理实际上就是一种污染物的转移，通过选择一个距离和深度适宜的处置场所，把电镀污泥倒入海洋这个大受体。由于电镀污泥本身所具有的对微生物的毒害性，生物处理目前仍处于探索阶段。焚烧处理是利用高温将污泥中的有机物彻底氧化分解，最大程度地使污泥中的某些剧毒成分毒性降低。通过焚烧热处理，可以大大减少电镀污泥的体积，降低对环境的危害。此外，焚烧的产物还有利用价值，如灰渣可用于制砖、铺路或他用，焚烧产生的热量可用于发电。因此，焚烧热处理是实现电镀污泥减量化、无害化的一种快捷、有效的技术。
发明内容
为了减少电镀污泥对环境的危害，本发明所要解决的技术问题是提供一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，以将电镀污泥无害化处置并烧制成轻质陶粒，回用于建筑行业。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，采用的生产系统包括磅秤、球磨机、单轴搅拌机、双轴搅拌机、双辊轮碾机、对辊造粒机、双筒回转窑、回转冷却筒和分级筛选机，所述单轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双轴搅拌机的进料口相连接，所述双轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双辊轮碾机的进料口相连接，所述双辊轮碾机的出料口通过皮带输送机与对辊造粒机的进料口相连接，所述对辊造粒机的出料口通过皮带输送机与双筒回转窑的进料口相连接，所述双筒回转窑的出料口与回转冷却筒的进料口相连接，所述回转冷却筒的出料口通过皮带输送机与分级筛选机的进料口相连接;并按以下步骤进行：
(1)通过磅秤按重量配比提供以下原料：30-50%的电镀污泥，40-55%的城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土，5-10%的无烟煤和1-5%的氧化铁或赤铁矿;其中，城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土通过烘干将含水率控制在5~10%，无烟煤作为还原剂，氧化铁或赤铁矿作为膨胀剂;
(2)通过球磨机分别将电镀污泥湿磨至150~200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100~150目，将无烟煤干磨至100~150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100~150目;
(3)先将上述原料加入单轴搅拌机内，进行初次破碎、混匀以形成混合物料;再通过皮带输送机将混合物料送入双轴搅拌机，进行再次破碎、混匀;
(4)先通过皮带输送机将混合物料送入双辊轮碾机，以深度细化至200目以上;再通过皮带输送机将混合物料送入对辊造粒机，以挤压成陶粒生料;
(5)通过皮带输送机将陶粒生料送入双筒回转窑，陶粒生料依次在窑尾的300~500℃低温区烘干预热30~40分钟，在窑身的900~1100℃温度下焙烧30~60分钟，在窑头的1200-1300℃高温区煅烧30~50分钟，以完成氧化还原、脱水和碳酸盐分解工序，在高温和膨胀剂的作用下陶粒快速膨胀，得到轻质陶粒;
(6)轻质陶粒从双筒回转窑的出料口进入回转冷却筒内，进行自然冷却;冷却后的轻质陶粒通过皮带输送机送入分级筛选机，分级筛选机通过不同目数的筛网从小到大过滤轻质陶粒，从而分别得到不同粒径的成品陶粒，最后入库存放。
进一步的，所述生产系统还包括用于存储陶粒生料的生料储料斗，所述对辊造粒机的出料口通过皮带输送机与生料储料斗顶部的进料口相连接，所述生料储料斗底部的出料口通过皮带输送机与双筒回转窑的进料口相连接。
进一步的，所述双筒回转窑的窑尾设置有除尘房，所述除尘房内设置有对窑尾烟气进行过滤的除尘器，所述除尘器的出料口经粉尘输送机与单轴搅拌机或双轴搅拌机的进料口相连接，所述除尘器的出气口经引风机通向烟囱。
进一步的，所述除尘房内还设置有对窑尾烟气进行冷却的冷却器，所述冷却器的出气口与除尘器的进气口相连接。
进一步的，所述双筒回转窑的窑头设置有燃料进料三通管，所述燃料进料三通管的一水平端伸入窑头内，所述燃料进料三通管的另一水平端连接有鼓风机，所述燃料进料三通管的竖直端口与螺杆输送机底部的出料口相连接，所述螺杆输送机顶部的进料口与燃料储料斗底部的出料口相连接。
进一步的，所述双筒回转窑的窑尾位置比窑头高，所述双筒回转窑的倾角为3.5°。
进一步的，所述磅秤为小型地磅。
与现有治理电镀污泥的各种方法相比较，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用的双筒回转窑在烧制时，温度从窑尾开始低温逐渐升高，很好地给物料营造了预热的条件，减少陶粒因温度过高而造成破裂的现象;而传统单筒回转窑在物料在进入窑体时容易因瞬间温度过高而产生破裂的现象。采用双筒回转窑烧制而成的陶粒不仅能有效去除重金属铬的危害，还能让陶粒更为美观，同时因在窑里受热均匀，更有效减少陶粒粘连的现象。
(2)本发明有效地利用了电镀产生的电镀污泥，除毒彻底、可靠、工艺简单、吃泥量大，可同时治理重金属污染物，生产成本低廉，技术可行，代价最小;不仅可以使电镀污泥无害化，还能将制得的陶粒作为路基材料、混凝土骨料、轻质砖填充料和用于水泥生产时所需的原料。针对土地资源缺乏的今天，本发明可以打破危险废物最终处置为填埋的僵局，使其作为原料使用而并非垃圾被抛弃，从而为减少环境保护过程中对土地资源的占用
