申请日2014.02.28
公开(公告)日2014.06.04
IPC分类号C04B18/30; C04B30/00
摘要
本发明涉及一种利用粘土砂湿法再生污泥制备页岩砖的方法，以铸造用粘土砂湿法再生污泥、粘土砂干法再生粉尘、页岩、煤粉为主要原料制备一种烧结墙砖。铸造用粘土砂湿法再生污泥、粘土砂干法再生粉尘、页岩、煤粉的配料比为30～40﹪：10-15%：40～55﹪：0～5﹪，加水量为配料总质量的18-22﹪。本发明同时也公开了这种烧结砖的制备方法，包括配料、破碎、过筛、搅拌、碾压、成型、干燥和焙烧步骤。此烧结砖不仅外形美观,而且泛霜、石灰爆裂、吸水率、饱和系数、力学强度试验、放射性指数等结果均满足烧结砖国标要求。
权利要求书
1.一种利用铸造用粘土砂湿法再生污泥制备页岩砖的方法，其特征在于，
包括如下步骤：
1)配料：按30～40﹪：10-15%：40～55﹪：0～5﹪比例分别称取铸造用粘土砂湿法再生污泥、铸造用粘土砂干法再生粉尘、页岩粉和煤粉;
2)过筛：将步骤1)称取的干粉过50目筛，除掉大颗粒;
3)搅拌：向过筛后的干粉中加入干粉总质量18~22%的水，然后置于碾轮式搅拌机搅拌15-30分钟;
4)成型：将搅拌完成的混合料放置于砖坯型中，在20-30MPa的压力下进行成型;
5)干燥：将取模后的砖坯放置于隧道式干燥炉中进行干燥;
6)焙烧：将干燥后的砖坯放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度1200-1400℃，保温时间4-6h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述页岩粉为页岩破碎获得的粒度为50-100目的粉料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤5)中，干燥温度为60-85℃，时间为1-2h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)干燥后的页岩砖含水量为12-15wt%。
说明书
一种利用铸造用粘土砂湿法再生污泥制备页岩砖的方法
技术领域
本发明涉及一种利用铸造用粘土砂湿法再生污泥 制备页岩砖的方法，属工业废渣综合利用技术领域。
背景技术
粘土砂是由砂、粘土或者膨润土、水、附加物等按照一定的比例混制而成的。我国是个铸造大国，每年生产的铸件达数千万吨。据统计，2010年，我国主要铸件产量为3960万吨，其中出口铸件总量为202万吨，比2009年163万吨增长23.9%，其中70%左右的铸件是由粘土砂生产的。每生产一吨合格铸件需要排出一吨的旧砂。如果这些旧砂不加以回收利用，不仅造成资源的浪费，对环境也会造成严重的污染。因此，进行粘土砂回收再生技术的研究，是降低铸件成本、减少环境污染、节约资源的重要举措。
粘土砂是水溶性砂，利用湿法回收的效果好，砂粒表面粘结剂膜及水溶性物质去除率高，可以获得接近于新砂的质量。因此粘土砂很适合湿法再生。随之而来，就会产生大量的污水，在污水的处理过程中会产生大量的污泥。随着城市化的进展和环境质量标准的日益提高，污水处理率和污水处理程度也日益提高和深化，导致污泥的产量也大大提高。如果大量的污泥不加处置任意堆放和投弃，将会占用大量的有限耕地，不仅带来环境污染，产生二次污染，而且会造成资源的浪费。因此，如何将产量巨大的粘土砂湿法再生产生的污泥进行科学有效的处置和利用，使其减量化、稳定化、无害化、资源化，已经成为我国铸造行业广泛关注的课题之一。
铸造用粘土砂干法再生粉尘是粘土砂通过干法再生机再生回用时，粘土砂表面附着的部分膨润土颗粒、煤粉颗粒、灰尘等在干法再生机的搅拌作用下，膨润土颗粒、煤粉颗粒和灰尘等微粉脱离再生砂表面，通过除尘系统所获得的粉尘。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用铸造用粘土砂湿法再生污泥制备页岩砖的方法。
本发明方法，是以铸造用粘土砂湿法再生污泥和页岩粉为主要原料，干料包括铸造用粘土砂湿法再生污泥，铸造用粘土砂干法再生粉尘，页岩粉和煤粉。
具体方法包括如下步骤：
1) 配料：按30～40﹪：10-15%：40～55﹪：0～5﹪比例分别称取铸造用粘土砂湿法再生污泥、铸造用粘土砂干法再生粉尘、页岩粉和煤粉;
2) 过筛：将步骤1)称取的干粉过50目筛，除掉大颗粒;
3)搅拌：向过筛后的干粉中加入干粉总质量18~22%的水，然后置于碾轮式搅拌机搅拌15-30分钟;
4)成型：将搅拌完成的混合料放置于砖坯型中，在20-30MPa的压力下进行成型;
5)干燥：将取模后的砖坯放置于隧道式干燥炉中进行干燥;
6)焙烧：将干燥后的砖坯放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度1200-1400℃，保温时间4-6h。
上述方案中，所述页岩粉为页岩通过破碎机进行破碎，获得的粒度为50-100目的粉料。
步骤5)中，干燥温度可为60-85℃，时间为1-2h。
步骤5)干燥后的页岩砖，其含水量为12-15wt%。
本发明方法，所用的干粉原料中，铸造用粘土砂湿法再生污泥配料最高为40%，粘土砂干法再生粉尘配料最高为15%。
本发明方法用再生污泥代替部分粘土或页岩，生产一种再生污泥页岩砖，产品达到烧结砖国家标准。研究结果表明，粘土砂湿法再生污泥与页岩搭配生产墙砖是一种较理想的搭配，页岩中的SiO2可以固定再生污泥中的Na2O、K2O，再生污泥中的Na2O、K2O，不仅有助于内燃煤的充分燃烧完全，并使砖的烧结温度降低近50℃，再生污泥中的CaO，对煤中的S和F起到固定作用，减少煤中硫和氟对环境的污染。因此本发明为铸造行业粘土砂湿法的综合利用探索出了一条可行之路。
本发明具有以下效果：
1、本发明方法是将再生污泥和页岩配料，加入添加剂，制成块放在焙烧炉中焙烧，烧成温度较低，烧成时间短，易于控制。
2、本发明方法的生产工艺简单，流程短，投资少。
3、本发明能降低烧结砖的烧成温度50～100℃左右，处理再生污泥页岩砖有良好的经济效益，环保效益也十分显著。
