一種利用污泥生產的新型礦粉及其制備方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
[0002] 本發明屬于新型建材領域，具體涉及一種利用污泥生產的新型礦粉及其制備方 法。
【背景技術】
[0003] 污泥成分復雜，除含有大量水分外，還有大量的有機質，難降解有機物，多種微量 元素，病原體微生物和寄生蟲卵，重金屬等成分。大量的未經處理的污泥任意堆放或外排， 會對環境造成新的污染。因此，將大量成分復雜的污泥進行無害化處理，資源化利用避免二 次污染，已經成為世界環保界矚目的課題之一。
[0004] 為了處理這些污泥和其它工業廢渣，國內外很多人想了不少辦法，近年來我國現 在的污泥等其它廢渣處理方法主要是脫水后堆放和填埋，投棄海洋、江河、焚燒、堆肥、處理 費用昂貴，目前，有少許大型水泥企業用水泥窯利用少許部分污泥等廢渣來替代粘土質原 料10%左右生產硅酸鹽水泥熟料，煅燒溫度在1450度。這種方法處理用量也很有限，隨著 污泥質量的波動，而影響了水泥熟料的質量，也難以正常和大量使用。而水泥工業又是高能 耗、高消耗天然礦資源，每生產1噸水泥熟料將要消耗1. 5噸優質石灰石，向大氣中排放CO2氣體85%以上，同時還排放SOjP NO x等有害氣體。影響了水泥工業加劇全社會對資源、能 源和環境的壓力，同時又制約了水泥工業的可持續發展，目前80%的水泥企業是粉磨站，沒 有煅燒窯，因此各大中小城市等企業排出的各種污泥和廢渣也就不能就地消納掉。
[0005] 世界上發達國家利用各種污泥等工業廢渣處理這些廢渣生產各種產品已有20多 年的歷史，但利用土地堆放和填埋污泥仍達50-80%左右，長此以往，工業污泥廢渣將無地 可埋。
[0006] 為了減少能源和資源日益匱乏，利用污泥資源化、穩定化和無害化就顯得尤為重 要，充分利用污泥中有用成分，提升污泥附加值的污泥資源化處理具有顯著的經濟和社會 環境效益。
【發明內容】
[0007] 發明目的：本發明的目的是為了解決污泥和其它工業廢渣污染環境，無法有效處 理的問題，提供一種利用污泥生產的新型礦粉及其制備方法。
[0008] 技術方案：本發明所述的利用污泥生產的新型礦粉，由以下原材料按質量百分比 制備而成：污泥40-60%，礦渣40-60% ; 所述污泥是生活、印染、化工、藥業、造紙行業排出的污泥，其中含有Si02、CaO、A120 3、 SO3等化學成分； 所述礦渣是鋼鐵廠冶煉生鐵過程中排出的硅酸鹽和硅鋁酸鹽熔融物，經空氣或水急冷 處理形成的粒狀顆粒物。
[0009] 鋼鐵廠冶煉生鐵過程中，為降低冶練溫度，加入適量石灰石和白云石，在高爐內分 解得到氧化鈣、氧化鎂和鐵礦中的廢渣，與焦炭中的灰份相融化，生成以硅酸鹽和硅鋁酸鹽 為主要成分的熔融物，浮在鐵水表面，定期從排渣口排出，經空氣或水急冷處理，形成粒狀 顆粒物，這就是粒化高爐礦渣，每生產1噸生鐵就產生〇. 3-1噸砂渣。
[0010] 本發明還提供新型礦粉的制備方法，包括如下幾個步驟： 首先將污泥、礦渣按質量比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反應，然后進入烘 干窯經200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉產品，最后將烘 干的礦粉產品進行粉磨形成新型礦粉產品。
[0011] 混合攪拌的目的是使物料之間得到有效水泥反應，經反應的物料入窯烘干使物料 之間形成新的礦物組成和新的活性玻璃體；粉磨是使產品得到優良的質量性能。
[0012] 有益效果：本發明所述的污泥新型礦粉為礦粉行業中的高效資源化利用，有助于 減少水泥行業的碳排放量，節約煤炭資源的消耗，利用了礦粉企業自身礦渣要用窯烘干的 熱能，同時又利用了污泥中的熱值，而減少了礦渣烘干中的煤耗，又節約了礦粉企業的電 耗，節能減排，實現了污泥廢棄物的高效利用；發明污泥新型礦粉，滿足了新型礦粉產品質 量要求，以及污泥中有害離子的固化能力。
[0013] 本發明所述的污泥新型礦粉，具有高活性的玻璃體能和新的礦物組成晶格，可替 代40-60%的礦渣，節電50%，提高產量50%，新型礦粉等量取代水泥熟料或者水泥，減少了水 泥熟料用量，降低用礦渣生產礦渣粉的電耗，降低水泥生產過程中對資源能源的消耗，減輕 水泥企業生產過程對環境的影響；本發明所述的新型礦粉，的質量活性指數達到了國家標 準規定的S75級、S95級、S105級規定的要求。
【具體實施方式】
[0014] 為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，這些實施例僅 用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。
[0015] 實施例1 首先將污泥40%、礦渣60%按質量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應，然后進入烘干窯經200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產品，最后將烘干的礦粉產品進行粉磨形成新型礦粉產品。
[0016] 實施例2 首先將污泥50%、礦渣50%按質量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應，然后進入烘干窯經200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產品，最后將烘干的礦粉產品進行粉磨形成新型礦粉產品。
[0017] 實施例3 首先將污泥60%、礦渣40%按質量百分比稱量后，通過機械混合攪拌均勻進行水化反 應，然后進入烘干窯經200-400度烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性玻璃體的礦粉 產品，最后將烘干的礦粉產品進行粉磨形成新型礦粉產品。
[0018] 將本發明新型礦粉產品按國家標準GB/T18046-2008作為礦粉技術性能數據檢 測，數據見表一，將新型礦粉產品替代部分水泥作物理性能檢測以及摻入到砼中性能試驗， 數據見表二、表三。
[0019] 表一新型礦粉產中與GB/T18046-2008國際作礦粉技術性能對比測試結果
從測試結果分析質