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含氟污泥制备氟铝酸盐水泥方法

2020-08-04 05:15 作者:尊龙游戏 点击:

  一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法,属于环境工程技术领域,是通过以下步骤实现的:含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产;氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备;其中生料制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥,其重量比为:石灰石:CaO40%,矾土:Al2O325%;含氟污泥10%-15%;熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧,温度在1300~1400℃下进行煅烧。通过本发明的制备,利用工业废弃资源含氟污泥制备氟铝酸盐水泥,实现污泥的资源化利用,有效解决了含氟污泥处置问题,实现资源可持续利用。本发明实现了资源的回收和再利用,为国家经济建设开创了一条新途径。

  1.一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法,特征是通过以下步 骤实现的:含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产;含氟污泥 固化是将污水厂得到的含氟量较大的污泥,往污泥中添加固化剂和 稳定剂,然后通过机械搅拌,使得污泥和固化稳定剂混合均匀,在 稳定剂作用下,氟离子被稳定化,使得污泥的氟浸出量大大降低, 经固定化的污泥粘性降低、硬度得以加强,含氟污泥干化是将固定 好的污泥采用回转干燥炉进行加热去除污泥中的水分;氟铝酸盐水 泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备;其中生料制备是氟 铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥,其重量比为: 石灰石:CaO40%,矾土:Al2O325%;含氟污泥10%-15%; 熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧,温度在1300~1400℃下进 行煅烧。

  2.根据权利要求1所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法, 其特征是水泥制备的粉磨阶段加入适量石膏和10%~20%矿渣一起 粉磨,同时加入小于5%的含氟污泥代替石膏。

  3.根据权利要求1所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法, 其特征是生料制备中,原料重量配比优选方案是:石灰石:CaO=5 2%,矾土:Al2O3=27%;萤石:9%,含氟污泥12%。

  4.根据权利要求1所述的一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法, 其特征是制备生料中,原料重量配比次选方案是:石灰石45%;Al 2O332%;萤石4%,含氟污泥19%。

  本发明属于环境工程技术领域,尤其涉及一种将含氟污泥制备氟铝酸 盐水泥的方法。

  氟化钙污泥中,含有硫酸钙、石灰等杂质成份,可采用“固化稳定化+干 化工艺”,将含氟污泥处理至普通固废的要求,实现含氟污泥的无害化,为其 资源化奠定基础。固化/稳定化技术是目前国内市政污泥处理处置过程中的一 种重要方法,其保证了我国大量污泥在低成本条件下实现了无害化处理,并 可初步实现资源化。固化是指通过降低污泥含水率、提高污泥的强度、降低 透水性来改变污泥的物理性质的过程;稳定化是指转化污泥中所含污染物的 形态,构建内封闭系统而改变污泥化学性质的过程。

  干化过程将污泥中的水份蒸发,使得污泥的性状变为固体颗粒状状,得 到的稳定化污泥可作为水泥厂或蒸汽砖厂原材料。目前,在土木工程材料应 用中,生产量最大、应用最广的是普通硅酸盐系列水泥,这种水泥需要不断 从大自然索取资源,与可持续发展的观点不相吻合。因此,若能将含氟固化 泥应用到制造普通硅酸盐水泥中,基本上可解决固化泥的出路问题,并能为 水泥制造商节省原材料成本。

  本发明旨在提供一种将含氟的污泥用于水泥的烧制中,达到污泥的无害 化、稳定化、资源化的目的。

  本发明的目的是提供一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法,本发 明是通过以下步骤实现的:含氟污泥固化和干化、氟铝酸盐水泥的生产;含 氟污泥固化是将污水厂得到的含氟量较大的污泥,往污泥中添加固化剂和稳 定剂,然后通过机械搅拌,使得污泥和固化稳定剂混合均匀,在稳定剂作用 下,氟离子被稳定化,使得污泥的氟浸出量大大降低,经固定化的污泥粘性 降低、硬度得以加强,含氟污泥干化是将固定好的污泥采用回转干燥炉进行 加热去除污泥中的水分;氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水 泥制备;其中生料制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污 泥,其重量比为:石灰石:CaO40%,矾土:Al2O325%;含氟污泥10%-15%; 熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧,温度在1300~1400℃下进行煅烧。 由于氟的作用,生料有很高的活性。在1200℃以下,可以生成C11A7·CaF2和C3S,具体反应如下:

  (3)水泥制备,氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高,由于熟料的易磨性高, 在水泥制备的粉磨阶段加入适量石膏和10%~20%矿渣一起粉磨,同时加入 小于5%的含氟污泥代替石膏。

  其原理一是水泥的制作过程中要加入矿化剂,其主要作用是改善固相和液 相反应作用,而含氟固化泥中的CaF2和CaSO4则正是最普遍、最成熟的矿化 剂,二是在水泥制成阶段,对于氟铝酸盐水泥,萤石是必需矿物,而含氟固 化泥中本身含有较大量的CaF2,可看作品位不高的萤石作为生料使用,从而 达到降低成本的作用,而且可以改善水泥性能如强度、安定性、颜色等。

  本发明的有益效果是:1.通过本发明的制备,利用工业废弃资源含氟污 泥制备氟铝酸盐水泥,实现污泥的资源化利用,有效解决了含氟污泥处置问 题,实现资源可持续利用。2.所制取的氟铝酸盐水泥,可以广泛地应用于房 屋、道路等基础建设,也可以用于国防科工建设。本发明实现了资源的回收 和再利用,为国家经济建设开创了一条新途径。

  (1)含氟污泥固化和干化,将污水厂得到的含氟量较大的污泥,往污泥中添 加固化剂和稳定剂,然后通过机械搅拌,使得污泥和固化稳定剂混合均匀。 得到固化的污泥。

  1)生料制备,氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土、萤石和含氟 污泥,重量配比为:石灰石:CaO=52%,矾土:Al2O3=27%;萤石:9%,含 氟污泥12%。

  2)熟料烧成,生料一般在回转窑内煅烧,温度在1300~1400℃下进行煅 烧。由于氟的作用,生料有很高的活性。在1200℃以下,可以生成C11A7·CaF2和C3S,具体反应如下:

  3)水泥制备,氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高,由于熟料的易磨性高, 在粉磨阶段加入适量石膏和10%~20%的矿渣一起粉磨,同时加入3%的含氟 污泥代替石膏。

  实施例2:又一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法,是通过以下步骤 实现:

  (1)含氟污泥固化和干化,将污水厂得到的含氟量较大的污泥,往污泥 中添加固化剂和稳定剂,然后通过机械搅拌,使得污泥和固化稳定剂混合均 匀。得到固化的污泥。

  1)制备生料,氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土、石膏和含氟 污泥,重量配比为:石灰石45%;Al2O332%;萤石4%,含氟污泥19%。

  3)水泥制备,氟铝酸盐水泥的粉磨要求细度较高,由于熟料的易磨性高, 在粉磨阶段加入适量石膏和10%~20%的矿渣一起粉磨,同时加入4%的含氟 污泥代替石膏。

  最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的 举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上 述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,由此所引伸出的显 而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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