電鍍污泥陶瓷骨料及其制造方法技術

“電鍍污泥陶瓷骨料及其制造方法”涉及危險廢物治理、長期安全性、骨料生產，按照電鍍污泥:粘土﹦25—65:35—75重量比配料，將電鍍污泥與粘土或已經被危險廢物污染的粘土或陶瓷粘土及還原劑充分混合，用擠制造粒機造粒成為直徑8—18毫米，長度10—30毫米的陶瓷骨料素坯；回轉窯干燥、燒成為陶瓷骨料，將陶瓷骨料以自然冷卻或風冷卻或水冷卻，得到陶瓷骨料產品，陶瓷骨料浸出液中總鉻含量＜1.4mg/L，六價鉻＜0.4mg/L，鋅＜10mg/L，銅＜20mg/L，鎳＜0.3mg/L，鉛＜0.2mg/L；用于混凝土骨料、路基材料、油井裂隙支撐材料、路面滲水材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用電鍍污泥制造陶瓷骨料的方法，屬于危險廢物資源化

技術介紹
電鍍工業是我國重要的加工行業,據粗略估計,全國現有15000家電鍍生產廠,職工總數超過100萬人,現有5000多條生產線和2.5～3億m2電鍍面積生產能力。電鍍行業年產值約為數百億元人民幣。且鄉鎮企業發展迅速。其中鍍鋅占45%～50%,鍍銅、鎳、鉻占30%,氧化鋁和陽極化膜占15%,電子產品鍍鉛、錫、金約占5%。本行業每年排放4億噸含重金屬廢水、5萬噸固體廢物，電鍍行業的固體廢物主要是電鍍廢水處理站的污泥及部分電鍍廢渣,電鍍廢渣和污泥是電鍍行業產生的重金屬危險廢棄物,電鍍廢渣通常的處理方法是:在干化場干化后,采用輥壓轉鼓式或聚乙烯微孔管過濾機,或者板框箱式壓濾機脫水后,再交給有資質的單位處理,一般采用填埋辦法處置。污泥的包裝、貯存、管理以及干泥貯存室的的選址、設計、運行、安全防護、監測和關閉等要求均應嚴格規定實施。電鍍工業廢渣和污泥統稱電鍍污泥，電鍍污泥的綜合利用,如含多種金屬離子的電鍍污泥摻入爐渣中制成爐渣磚,或作建筑材料如水泥添加劑等；含鉻污泥可制鐵紅漆、鐵氧提煉和制鉻鞣劑等。電鍍是一個污染種類較多的行業。建筑磚吸水率＞10％，玻璃相少，屬于陶質制品，不是炻器、炻瓷器，更不是瓷器，制品中玻璃相少，不能封閉有害物質，具有滲透性，與環境有水溶物交流，電鍍污泥成分十分復雜，制造建筑磚必然會污染環境，并且生產過程中危險廢物與人體接觸。水泥具有明顯的滲透性，其銷售半徑遠大于建筑磚，其長期對環境的危害大于建筑磚。用電鍍污泥制造鐵紅漆、鐵氧提煉和制鉻鞣劑明顯具有很大的環境風險。包括電鍍污泥的我國危險廢物目前年產生量6000萬噸左右，還在逐年增加，我國人口和工業集中在東部，大量的垃圾、固體廢物、危險廢物的填埋地不但需要長期的管理、維護，還會占據我國東部有限的土地，大量填埋地也是今后國土安全的重大隱患。應該為固體廢物、危險廢物、焚燒飛灰、殘渣找到出路，出路應該是形成某種商品并且是永久安全的，這種商品本身具有巨大的市場需求量，足夠容納由固體廢物、危險廢物、焚燒飛灰、殘渣形成的新的、合格的商品的數量。
技術實現思路
為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種電鍍污泥陶瓷骨料，其特征在于電鍍污泥陶瓷骨料用電鍍污泥和粘土（普通粘土或已經被危險廢物污染的普通粘土或陶瓷粘土）制造，電鍍污泥陶瓷骨料的浸出液中總鉻＜1.4mg/L，六價鉻＜0.4mg/L，鋅＜10mg/L，銅＜20mg/L，鎳＜0.3mg/L，鉛＜0.2mg/L；電鍍污泥陶瓷骨料的堆積密度200kg—1800kg/m3,用作混凝土骨料、路基材料、油井裂隙支撐材料。電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于包括以下步驟：a.備料：將電鍍污泥調整為含水率30—50％（濕基），并在球磨機中球磨成為80—120目的電鍍污泥泥漿，干燥粘土（普通粘土或已經被危險廢物污染的普通粘土或陶瓷粘土），并用干法粉碎成為細度40—120目的粘土粉；或者將上述電鍍污泥和粘土分別干燥、粉碎成為40—120目粉末后備用；b.配料攪拌混合：電鍍污泥:粘土﹦25—65:35—75（均折合為干料重量比），電鍍污泥泥漿與干燥的粘土粉充分攪拌混合成為混合泥料；或者上述電鍍污泥和粘土均是干燥粉料時經過充分混合后加水攪拌成為含水率14—25％（濕基）的混合泥料；根據污泥與粘土中的硅酸鹽含量調整比例，使混合泥料中有足夠的成瓷物質；電鍍污泥高溫狀態比干燥狀態減量，可以減少粘土加入的比例，以達到最終物質減量和節能的效果；c.擠制造粒：將上述混合泥料用擠制造粒機造粒成為直徑10—20毫米，長度15—30毫米的電鍍污泥陶瓷骨料素坯；d.回轉窯燒成：將成型的濕的電鍍污泥陶瓷骨料素坯直接進入回轉窯，通過回轉窯到達回轉窯出口逐步完成干燥、燒成全過程，燒成溫度1100—1300℃，成為電鍍污泥陶瓷骨料；e.冷卻：將從回轉窯出口出來熱的電鍍污泥陶瓷骨料經過自然冷卻或風冷卻或水冷卻，得到電鍍污泥陶瓷骨料產品。本專利技術電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于步驟a中采用已經被危險廢物污染的粘土。本專利技術電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于步驟a中采用陶瓷粘土，步驟d中采用燒成溫度1220—1300℃。本專利技術電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于步驟a、b中按照電鍍污泥:粘土﹦25—65:35—75（均折合為干料重量比）配料，共同干燥、粉碎成為80—120目粉末后加水攪拌成為含水率15—30％（濕基）的混合泥料。本專利技術電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于在配料中加入1-3％的還原劑，還原劑是煤和/或焦炭和/或粉煤灰和/或爐渣或者其他具有還原性的有機物。采用已經被危險廢物污染的普通粘土是因為1、電鍍污泥陶瓷骨料制造中需要大量硅酸鹽礦物，被危險廢物污染的普通粘土含有大量硅酸鹽礦物2、我國以前幾十年來危險廢物隨意堆放，污染了大量土壤，這些土壤中的有害物質含量甚至達到危險廢物的水平，這些土壤也必須治理3、由于保護耕地政策，現在取用普通粘土比較困難。優先采用電鍍污泥濕法粉碎，粘土干法粉碎，是為盡量減少有毒粉塵，減輕除塵設備負擔。本專利技術以電鍍污泥和粘土為主要原料充分混合，高溫燒成，以破壞原有的各種物質的分子結構，形成新的礦物和玻璃相，形成新的硅酸鹽礦物并被玻璃相充分裹覆，最終產物是各種礦物晶體、玻璃、氣孔組成的陶瓷固體，其結合鍵是原子鍵和離子鍵，具有很高的鍵能，非常穩定，相當于自然界存在上億年的自然礦物，大量玻璃相的裹覆更提高了安全性。煙氣經過收集和處理實現利用和無害化。電鍍污泥與粘土形成的陶瓷骨料素坯在高溫中產生大量玻璃相，在靜態燒成設備中很容易發生粘結現象，而在回轉窯中一邊滾動，一邊前進，具有新的礦物晶粒、玻璃相、氣孔的高溫陶瓷骨料素坯由于滾動、運動，而不容易與爐壁粘結，不容易互相粘結。骨料產品與要求形狀尺寸精度、外觀、顏色、表面平整度、表面光滑度等的陶器、炻器、瓷器相比，與日用瓷、建筑瓷、衛生瓷、化工瓷、電瓷、藝術瓷等各種瓷器相比，允許產生最多的玻璃相，最寬的形狀、尺寸變化許可量，能進行最充分的反應，高度瓷化，達到很高的安全等級。上述陶瓷骨料無論是致密的陶瓷粒、陶瓷塊、多孔的陶瓷粒、多孔的陶瓷塊，其實心部分均是致密的硅酸鹽礦物晶體和致密的玻璃體組成，其強度、硬度、致密度遠高于絕大部分天然巖石，對來自外界的物理、化學、侵蝕、影響的抵抗力也遠超過人工制造的混凝土、磚瓦、金屬、塑料制品等幾乎全部人工制品，陶器是上萬年前人類的遺存，陶瓷器，尤其瓷器將是現代人類消亡后最后、最久遠的遺存。而人工骨料以危險廢物、固體廢物、廉價的粘土為原料，以全國年需求近百億噸的建筑碎石、卵石為取代對象，具有足夠的市場容納量，其造價與普通陶粒相當或接近，隨著環境保護的深入，造價也會與碎石、卵石接近，以危險廢物、固體廢物、垃圾焚燒飛灰等制造陶瓷骨料幾乎是必然的發展方向。電鍍污泥與陶瓷粘土形成的陶瓷骨料具有更高的強度、硬度和穩定性，這是因為陶瓷粘土比普通粘土的氧化硅、氧化鋁含量高，雜質少，燒成溫度范圍寬，燒成溫度高，氣孔少、致密度高，是高強度骨料。電鍍污泥陶瓷骨料的密度是由陶瓷骨料中的氣孔多少決定的，氣孔多少是由高溫下陶瓷素坯中產生高溫玻璃相同時產生氣體量多少、蒸汽壓、當本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電鍍污泥陶瓷骨料，其特征在于電鍍污泥陶瓷骨料用電鍍污泥和粘土（普通粘土或已經被危險廢物污染的普通粘土或陶瓷粘土）制造，電鍍污泥陶瓷骨料的浸出液中總鉻＜1.4mg/L，六價鉻＜0.4mg/L，鋅＜10mg/L，銅＜20mg/L，鎳＜0.3mg/L，鉛＜0.2mg/L；電鍍污泥陶瓷骨料的堆積密度200kg—1800kg/m3,用作混凝土骨料、路基材料、油井裂隙支撐材料。

【技術特征摘要】
1.一種電鍍污泥陶瓷骨料，其特征在于電鍍污泥陶瓷骨料用電鍍污泥和粘土（普通粘土或已經被危險廢物污染的普通粘土或陶瓷粘土）制造，電鍍污泥陶瓷骨料的浸出液中總鉻＜1.4mg/L，六價鉻＜0.4mg/L，鋅＜10mg/L，銅＜20mg/L，鎳＜0.3mg/L，鉛＜0.2mg/L；電鍍污泥陶瓷骨料的堆積密度200kg—1800kg/m3,用作混凝土骨料、路基材料、油井裂隙支撐材料。2.電鍍污泥陶瓷骨料制造方法，其特征在于包括以下步驟：a.備料：將電鍍污泥調整為含水率30—50％（濕基），并在球磨機中球磨成為80—120目的電鍍污泥泥漿，干燥粘土（普通粘土或已經被危險廢物污染的普通粘土或陶瓷粘土），并用干法粉碎成為細度40—120目的粘土粉；或者將上述電鍍污泥和粘土分別干燥、粉碎成為40—120目粉末后備用；b.配料攪拌混合：電鍍污泥:粘土﹦25—65:35—75（均折合為干料重量比），電鍍污泥泥漿與干燥的粘土粉充分攪拌混合成為混合泥料；或者上述電鍍污泥和粘土均是干燥粉料時經過充分混合后加水攪拌成為含水率14—25％（濕基）的混合泥料；c.擠制造粒：將上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：曹樹梁，
類型：發明
國別省市：山東;37