專利名稱：一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著造紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和污染防治設(shè)施的建設(shè)，造紙廢水經(jīng)治理設(shè)施處理后產(chǎn)生的污泥成為新的污染源。造紙污泥屬于生物固體廢棄物，它既含有大量的纖維素類有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等植物養(yǎng)分，又含有微量重金屬和病原菌。造紙污泥除了部分得到綜合利用外，其余均為衛(wèi)生填埋處理，每年需填埋土地70余畝，既浪費土地資源，還會產(chǎn)生二次污染。同時，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%_40%，以500-600噸/萬平方米的標(biāo)準(zhǔn)推算，到2020年，我國還將新增建筑面積約300億平方米，新產(chǎn)生的建筑垃圾將是一個令人震撼的數(shù)字。然而，絕大部分建筑垃圾未經(jīng)任何處理，便被施工單位運往郊外或鄉(xiāng)村，露天堆放或填埋，耗用大量的征用土地費、垃圾清運費等建設(shè)經(jīng)費，同時，清運和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染?，F(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)陶瓷粒一般采用粘土作為主要原料，再輔以其它添加劑、助熔劑，使原料成分符合生產(chǎn)瓷粒的要求，然后在高溫下燒脹制得陶瓷粒，但大量使用粘土?xí)o生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)帶來破壞，而且制得的陶瓷粒產(chǎn)品強(qiáng)度低，特別是陶粒的強(qiáng)度更低。為了節(jié)省成本，現(xiàn)有技術(shù)中有采用污泥制備陶瓷粒的，如中國發(fā)明專利申請 200910097726. 0介紹了一種用污泥燒制陶粒的方法，該方法首先將經(jīng)過機(jī)械脫水后的污水處理廠污泥或河湖疏浚污泥，在特制的污泥干化裝置中進(jìn)行污泥干化過程，使污泥的含水率和體積分別降至30%以下和三分之一以下，然后通過專門的壓機(jī)，將污泥壓制成生料球， 污泥生料球經(jīng)過1000-110(TC的焙燒后，形成污泥陶粒。但該制造方法需要對污水首先進(jìn)行脫水，生產(chǎn)效率低，造成資源浪費，增大了成本，而且由于該技術(shù)方案只采用污泥一種成分， 不含有能提高產(chǎn)品強(qiáng)度的化學(xué)成分，進(jìn)而只能制得強(qiáng)度低、力學(xué)性差的陶粒，得不到質(zhì)輕、 強(qiáng)度高、力學(xué)性能好的瓷粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，該輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒質(zhì)輕、強(qiáng)度高、力學(xué)性能好、原料易得、成本低。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法， 該制造方法省去了污泥脫水和干燥的環(huán)節(jié)，直接使用未經(jīng)脫水和干燥的造紙污泥，制造方法簡單、成本低、生產(chǎn)效率高。本發(fā)明是通過以下技術(shù)來實現(xiàn)的。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，它由以下重量份的原料組成 造紙污泥 50-60份
建筑垃圾 30-50份鉀長石粉 40-60份。優(yōu)選地，它由以下重量份的原料組成 造紙污泥 50-60份
建筑垃圾 30-40份鉀長石粉 40-50份。更為優(yōu)選地，它由以下重量份的原料組成 造紙污泥 55份
建筑垃圾 35份鉀長石粉 45份。其中，所述建筑廢棄物包括以下重量份的原料 磚 0-30份
瓦0-30份
石塊0-30份
土0-20 份
混凝土塊 10-30份。優(yōu)選地，所述建筑廢棄物包括以下重量份的原料 磚 10-20份
瓦10-20份
石塊15-25份
土10-20 份
混凝土塊 10-20份。其中，所述鉀長石粉的粒徑為100目以下。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，它包括以下步驟
A、將建筑垃圾粉碎，得到建筑垃圾粉碎物；
B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；
C、將步驟B制得的瓷粒料在1150-1500°C進(jìn)行焙燒，焙燒20-120分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高
強(qiáng)瓷粒。其中，所述步驟A中將建筑垃圾粉碎至200目以下。其中，所述步驟C中焙燒溫度為1250_1350°C。本發(fā)明原料中的造紙污泥含有助于成功焙燒瓷粒的有機(jī)成分，有機(jī)成分有利于產(chǎn)生氣體自粒料中逸出從而產(chǎn)生使瓷粒中空不連通的空隙，降低了輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒容重，使制得的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒質(zhì)輕；原料中的建筑垃圾主要為無機(jī)礦物質(zhì)，使制得的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒強(qiáng)度高、力學(xué)性能好；鉀長石粉為鋁硅酸鹽礦物，使制得的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的強(qiáng)度、力學(xué)性進(jìn)一步提尚。本發(fā)明的有益效果為
(1)本發(fā)明針對造紙污泥的成分，將造紙污泥、建筑垃圾和鉀長石粉三者按一定的比例混合，發(fā)揮它們之間的協(xié)同作用，使制得的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒強(qiáng)度高達(dá)60-120MPa，同時還具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐火度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，比一般天然石料有更為優(yōu)良的物理力學(xué)性能；
(2)本發(fā)明使用大量建筑垃圾和造紙污泥，制得的產(chǎn)品成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，不僅可以變廢為寶，而且有利于改善環(huán)境污染，符合我國固體廢物處理的無害化、減量化和資源化原則，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；
(3)本發(fā)明焙燒溫度高于1150°C，造紙污泥含有的重金屬等會對環(huán)境造成破壞的成分經(jīng)過焙燒，被固化在輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒結(jié)構(gòu)中，輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒產(chǎn)品浸出液中的重金屬濃度遠(yuǎn)低于《GB5085. 3-1996危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》和《GB3^8_2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，不會對環(huán)境造成二次污染，實現(xiàn)了對造紙污泥的無害化和資源化利用；
(4)本發(fā)明采用的造紙污泥無需進(jìn)行脫水和干燥處理，直接使用即可，節(jié)省能源，降低前期處理成本，制造方法簡單，生產(chǎn)效率提高。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不受下述實施例的限定。實施例1
一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，它由以下重量份的原料組成造紙污泥50 份、建筑垃圾30份、鉀長石粉40份。其中，建筑垃圾主要為無機(jī)礦物質(zhì)，通常建筑廢棄物包括以下重量份的原料磚 10份、石塊10份、土 10份、混凝土塊10份。其中，鉀長石粉粒徑為100目以下。造紙污泥取自東莞某造紙廠。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，它包括以下步驟
A、將上述配方量的建筑垃圾粉碎至200目以下，得到建筑垃圾粉碎物；
B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與上述配方量的造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；
C、將步驟B制得的瓷粒料在1150°C進(jìn)行焙燒，焙燒20分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。經(jīng)檢測，本實施例制得輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的強(qiáng)度為62MPa，堆積密度(kg/m3)為795，吸水率3. 6%ο實施例2
一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，它由以下重量份的原料組成造紙污泥53 份、建筑垃圾30份、鉀長石粉60份。其中，建筑垃圾主要為無機(jī)礦物質(zhì)，通常建筑廢棄物包括以下重量份的原料石塊 10份、混凝土塊20份。其中，鉀長石粉粒徑為100目以下。造紙污泥取自東莞某造紙廠。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，它包括以下步驟
A、將上述配方量的建筑垃圾粉碎至200目以下，得到建筑垃圾粉碎物；
B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與上述配方量的造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；
C、將步驟B制得的瓷粒料在1300°C進(jìn)行焙燒，焙燒50分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。
經(jīng)檢測，本實施例制得輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的強(qiáng)度為90MPa，堆積密度(kg/m3)為775，吸水率2. 3%ο實施例3
一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，它由以下重量份的原料組成造紙污泥55 份、建筑垃圾35份、鉀長石粉45份。其中，建筑垃圾主要為無機(jī)礦物質(zhì)，通常建筑廢棄物包括以下重量份的原料瓦 10份、土 20份、混凝土塊10份。其中，鉀長石粉粒徑為100目以下。造紙污泥取自東莞某造紙廠。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，它包括以下步驟
A、將上述配方量的建筑垃圾粉碎至200目以下，得到建筑垃圾粉碎物；
B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與上述配方量的造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；
C、將步驟B制得的瓷粒料在1400°C進(jìn)行焙燒，焙燒60分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。經(jīng)檢測，本實施例制得輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的強(qiáng)度為120MPa，堆積密度(kg/m3)為790，吸水率1. 9%ο實施例4
一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，它由以下重量份的原料組成造紙污泥60 份、建筑垃圾50份、鉀長石粉50份。其中，建筑垃圾主要為無機(jī)礦物質(zhì)，通常建筑廢棄物包括以下重量份的原料磚 20份、瓦10份、混凝土塊30份。其中，鉀長石粉粒徑為100目以下。造紙污泥取自東莞某造紙廠。一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，它包括以下步驟
A、將上述配方量的建筑垃圾粉碎至200目以下，得到建筑垃圾粉碎物；
B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與上述配方量的造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；
C、將步驟B制得的瓷粒料在1500°C進(jìn)行焙燒，焙燒120分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。經(jīng)檢測，本實施例制得輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的強(qiáng)度為llOMPa，堆積密度(kg/m3)為767，吸水率1. 9%ο以上所述實施方式，只是本發(fā)明的較佳實施方式，并非來限制本發(fā)明實施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于它由以下重量份的原料組成造紙污泥 50-60份建筑垃圾 30-50份鉀長石粉 40-60份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于它由以下重量份的原料組成造紙污泥 50-60份建筑垃圾 30-40份鉀長石粉 40-50份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于它由以下重量份的原料組成造紙污泥 55份建筑垃圾 35份鉀長石粉 45份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于所述建筑廢棄物包括以下重量份的原料磚0-30份瓦0-30份石塊0-30份土0-20 份混凝土塊 10-30份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于所述建筑廢棄物包括以下重量份的原料磚10-20份瓦10-20份石塊15-25份土10-20 份混凝土塊 10-20份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒，其特征在于所述鉀長石粉的粒徑為100目以下。
7.權(quán)利要求1-6任意一項所述的一種利用造紙污泥制造輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，其特征在于它包括以下步驟A、將建筑垃圾粉碎，得到建筑垃圾粉碎物；B、將步驟A制得的建筑垃圾粉碎物與造紙污泥、鉀長石粉混合均勻，經(jīng)造粒機(jī)造粒后得到瓷粒料；C、將步驟B制得的瓷粒料在1150-1500°C進(jìn)行焙燒，焙燒20-120分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，其特征在于所述步驟A中將建筑垃圾粉碎至200目以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒的制造方法，其特征在于所述步驟C中焙燒溫度為1250-1350°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于污泥回收資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用造紙污泥制造的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒及其制造方法，首先將30-50份建筑垃圾粉碎，得到建筑垃圾粉碎物；將建筑垃圾粉碎物與50-60份造紙污泥、40-60份鉀長石粉混合均勻后在1150-1500℃進(jìn)行焙燒，焙燒20-120分鐘，冷卻得到輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒。本發(fā)明將造紙污泥、建筑垃圾和鉀長石粉三者按一定的比例混合，發(fā)揮它們之間的協(xié)同作用，使制得的輕質(zhì)高強(qiáng)瓷粒強(qiáng)度高達(dá)60-120MPa，比一般天然石料有更為優(yōu)良的物理力學(xué)性能。本發(fā)明不僅可以變廢為寶，而且有利于改善環(huán)境污染，符合我國固體廢物處理的無害化、減量化和資源化原則，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C02F11/00GK102329146SQ201110167729
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者林小明 申請人:東莞市保源達(dá)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司