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一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法

基本信息

  • 申请号 CN00111382.8 
  • 公开号 CN1163440C 
  • 申请日 2000/09/21 
  • 公开日 2004/08/25 
  • 申请人 王深  
  • 优先权日期  
  • 发明人 贾振殿 王深  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 266071山东省青岛市泰兴路6号203室 
  • 分类号  
  • 专利代理机构  
  • 当前专利状态 发明专利权部分无效宣告的公告 
  • 代理人  
  • 有效性 有效专利 
  • 法律状态
  •  

权利要求书

1、一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法,其特征在于: (1)料污泥有机质含量3%-15%,含砂量为1-5%; (2)设备为缩短的单筒旋窑,内设两道挡火墙,第一挡火墙(6)在 喷煤咀(9)左侧,固定于旋窑外壳(2)上方内壁,第二挡火墙4在第一 挡火墙(6)左下方,固定于旋窑外壳(2)下方内壁,第一挡火墙(6)右 侧附近为斜截柱状区域的高温区(7),温度为950℃-1150℃,两挡火墙 之间为副高温区(5),温度为600℃-700℃,窑体高温区(7)右侧喷煤 咀(9)附近为降温区(8); (3)调节窑体旋转速度,控制料粒在副高温区(5)滞留4-6分钟, 在高温区滞留20-40秒后进入降温区(8)。
2、根据权利要求1所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法,其特征 在于:原料污泥的有机质含量为烧失量,砂含量中砂的粒径小于250微米。
3、根据权利要求1所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法,其特征 在于:原料污泥有机质含量为8%-15%,且含砂量为1-5%时需要在原料 中加入添加剂;当原料污泥有机质含量为8%-15%,砂含量1%时,添加 剂为粘土或亚粘土粉或烧失量小于4%的粉煤灰10-15%;当有机质含量 为8%-15%且砂含量为3-5%时,添加剂为粘土粉10%。
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说明书

本发明涉及利用特殊原料加工新建材的方法,特别是涉及一种轻质 建材人造骨料,属粘土质轻质高强陶粒。
系由海洋、江、河、湖沼中的 富含有机质的,以粘土和亚粘土为主体,基本无砂或含少量砂粒的淤集 污泥,经特殊的焙烧方法而得到的新产品。
富含有机质的污泥如在城市附近的江、河、湖、海的港口、码头及 水产养殖区内,就需要经常进行清淤,清淤需要很高的费用。
同时,又 因清淤时一般只是运出一定的距离后存放入同一水域中,回淤现象相当 严重。
将清淤污泥送上岸可以延缓污泥重回水域的时间,但既要侵占大 量的土地,又会造成环境污染,基本是不可行的(少数有旅游价值的湖 泊和河流有清淤上岸的现象),如果能利用这些污泥,则既能节约土地, 又利于环境保护,可谓一举多得。
本发明的目的在于提供一种利用淤集污泥新原料焙烧新型材料即轻 质高强陶粒的方法,达到优质高效、低耗、变废为宝的目标。
本发明的技术解决方案为: (1)原料污泥的有机质含量为3-15%,砂含量为1-5%; (2)设备为缩短的单筒旋窑,内设两道挡火墙,两挡火墙之间为 副高温带,温度为600℃-700℃,第一挡火墙之间附近为斜截柱 状区域的高温带,温度为950℃-1150℃,窑体高温区右侧喷煤 咀附近为降温区; (3)调节窑体旋转速度,控制料粒在副高温带滞留4-6分钟, 在高温带滞留20-40秒后进入降温带区。
按照上述技术方案,由于各种淤集污泥在一般情况下,其细度都很 高,与有机质的混合都很均匀,干态状况下,其孔隙率较高,所以特别 容易烘干,同时,其烧胀温度比纯粘土相对较低。
如使用传统的旋窑生 产时,由于窑内的高温带过长,粒料在窑内的升、降温都渐变的,而且 行程较长,这种工艺非常适应通常意义下的粘土、亚粘土和页岩等为原 料的陶粒的烧制温度曲线。
而本发明所涉及到的污泥陶粒,由于其材料 的特殊性,需要在烘干与烧胀的过程中有一个突变的升温曲线,即在粒 料基本烘干后(600℃-700℃),立即进入焙烧带(泥料种类的 不同其焙烧温度亦不同)950℃-1150℃的范围内,在这个范围 内由于粒料外部的高温作用,使粒料内部基本已达到燃点的有机物质也 参加燃烧(内燃),促使粒料温度在极短的时间内升温到微熔膨胀,此 时,粒料应迅速离开高温带冷却定形,如果此时粒料不能快速离开高温 带,将会因过烧使内部形成过多的玻璃质而回缩并结块。
本发明所述的新的焙烧方法,就是根据以上所开发新材料品种焙烧 陶粒的特殊要求而发明的。
本发明是在通用的单筒旋窑内,设立两道挡 火墙,在两道挡火墙之间是一较稳定的副高温带,而第一挡火墙附近则 形成一段很短的斜截柱状区域且相对稳定的高温带。
通过窑体的旋转速 度控制粒料在副高温带和高温带的滞留时间,一般根据泥料品种的不同, 粒料在副高温带滞留4-6分钟的时间则基本达到烧胀的目的(普通粘 土陶粒这一过程一般需8-12分钟),进入高温带只有20-40秒 即可离开,然后与通用旋窑的降温曲线一样,迅速降温至800℃以下, 从而防止了因过烧而回缩和结块的发生。
通过对原单筒旋窑的改造,可较大地缩短旋窑的长度,按1.4# 30M的小型旋窑比较,可缩短1/3-1/4左右。
降低了设备造价 和动力消耗,因焙烧流程缩短而使窑体缩短,其它有关生产设备无须变 动。
由于对旋窑进行了改造,热量损失大大减少,同时较大量的有机物 质也参加发热(内燃),能源消耗有较大的降低,以燃烧煤粉为标准, 可节煤25%以上。
附图1为本发明单筒窑体剖视示意图; 附图2为本发明窑体长度与温度关系图; 附图3为本发明与时间有关的燃烧曲线图。
实施例: (1)原料污泥的有机质含量为3-15%,砂含量为1-5%; (2)设备为缩短的单筒旋窑,内设两道挡火墙,第一挡火墙6在喷煤咀9 左侧,固定于旋窑外壳2上方内壁,第二挡火墙4在第一挡火墙6左下方, 固定于旋窑外壳2下方内壁,第一挡火墙6右侧附近为斜截柱状区域的高温 区7,温度为950℃-1150℃,两挡火墙之间为副高温区5,温度为600℃- 700℃,窑体高温区7右侧喷煤咀9附近为降温区8; (3)调节窑体旋转速度,控制料粒在副高温区5滞留4-6分钟,在高 温区7滞留20-40秒后进入降温区8。
     其原料污泥的有机质含量为烧失量,砂含量中砂的粒径小于250微米。
当原料污泥有机质含量为8%-15%,且含砂量为1-5%时需要在原料中加 入添加剂。
当原料污泥有机质含量为8%-15%,砂含量1%时,添加剂为粘土或亚粘 土粉或烧失量小于4%的粉煤灰10-15%;当有机质含量为8%-15%且砂含量为 3-5%时,添加剂为粘土粉10%; 一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法,单筒旋窑外壳2内设第二挡火墙4、 第一挡火墙将窑内腔分隔为烘干区3、副高温区5、高温区7、降温区8,窑体 左侧为进料溜管1,右侧为中间固定有喷煤咀9的封火罩10。
附图2为窑长与 温度的关系图,其中实线为窑体未改造前的关系曲线,虚线为本发明窑体改造 后的关系曲线。
附图为与时间有关的燃烧曲线图,实线为窑体未改造的曲线图, 虚线为窑体改造后的本发明的曲线图。
本发明所涉及的轻质高强陶粒,系粘土质陶粒(陶砂),完全符合国标 《GB2839-81》粘土陶粒和陶砂标准的所有规定要求。
如果采用富含有机质的 以粘土和亚粘土为主体的污泥(特肥污泥除外)烧制陶粒,一般情况下都能达 到标准中所表述的特级品的指标。
综上所述,利用这一新的材料来源和焙烧新技术,除本身可降低成本提高 产品质量外,特别有利于环境保护,在部分有此种原料的城市进行生产,可制 成多种轻质、保温的建材制品。
其经济效益和社会效益都是相当可观的。
具体 的产品成本分析主要由污泥的采集成本与粘土采集成本的差价来决定。
                    污泥有机质及砂含量对陶粒成品的影响 种类

有机质(烧失量)

砂含量(砂的粒径
小于250微米)%
添加剂

 效果

污泥
3-7
1

  优
污泥



8-15



1



须做瘠化处理,可添加
粘土或亚粘土粉,亦可
添加炉灰及烧失量小于4%
的粉煤粉10-15%。


  良


肥泥
超过15
1
单独无法烧制陶粒
污泥
3-7
3-5

  良
污泥
8-15
3-5
粘土粉10%
  良




3以下



无砂



可添加城市污水处理后
的污泥,污泥需经筛分去
掉颗粒砂石成份后(烧失
量约50-80%)3-5%


  良

污泥



1以下



无砂



可添加炼油污泥,其含砂
量不超过10%,砂粒的
线径应在250微米以下,
添加量5-7%。


 达标


注:污泥中含有较强腐蚀性物质或加热后放出有毒气体的污泥慎用。
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