一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备陶粒的方法

技术领域

本发明涉及焚烧处置残渣和含油工业污泥处理技术领域，具体涉及一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备陶粒的方法。

背景技术

焚烧处置残渣是指生活垃圾焚烧飞灰、危险废物焚烧处置过程中产生的底渣飞灰，以及固体废物焚烧过程中的废活性炭等。焚烧处置残渣中含有较高浓度的重金属和二恶英等有害物质，具有较强的迁移能力和生物可利用度，处置不当进入环境将对人体健康和生态环境造成严重的二次污染。处理焚烧处置残渣的方法有填埋法、稳定化、水泥窑协同处置和重金属提取。但是以上方法成本较高，占地大，处置不彻底，危废不能全部消除。

含油工业污泥主要来源于石油勘探开发中废弃的钻井岩屑泥浆、炼化污泥、汽车制造业产生的污泥，以及其他工业制造产生的污泥。处理含油工业污泥的方法有固化后填埋、物理化学处理、生化处理技术和焚烧法，但是上述方法存在处置不彻底、引入化学试剂造成二次污染、屋里时间长、不稳定等缺点。

目前，还没有一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备陶粒的方法，既可以同时有效处理两种污染物、还能够变废为宝。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备的陶粒及其制备方法。

所述的陶粒由如下重量份数的原料组分制成：焚烧处置残渣20-40份、含油工业污泥30-40份、粉煤灰30-40份。

优选地，所述的焚烧处置残渣为HW18焚烧处置残渣。

优选地，所述的含油工业污泥为HW08污泥、HW06污泥、HW09污泥、HW17污泥、HW49污泥中的一种。

进一步优选地，所述的HW18焚烧处置残渣为岩屑灰渣，所述的含油工业污泥为HW08污泥。

上述的陶粒的制备方法，步骤如下：

S1.将含油工业污泥置于储存池，在含油工业污泥上覆盖粉煤灰进行吸附，移除吸附后的粉煤灰，制得吸附后的含油工业污泥；

S2.在吸附后的含油工业污泥中加入粉煤灰，搅拌，制得混合物A，陈化，制得陈化后的混合物A；

S3.检测陈化后的混合物A和焚烧处置残渣化学成分，进行配比，在陈化后的混合物A中加入焚烧处置残渣，搅拌，制得混合物B，粉碎，造粒，烘干，制得混合物B的颗粒；

S4.将混合物B的颗粒进行焙烧，冷却，筛分，制得所述的陶粒。

优选地，步骤S1中，所述的覆盖粉煤灰为覆盖5-10厘米厚的粉煤灰。

优选地，步骤S2中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min，所述的陈化为陈化3-6天。

优选地，步骤S3中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min；所述的粉碎为粉碎至200目；所述的造粒为10-60℃下制成2-5mm的坯球。

优选地，步骤S4中，所述的焙烧为在回转窑中1150-1250℃焙烧20-40min；所述的冷却为冷却20-30min冷却至120℃。

本发明提供的方法的原理：

一、焚烧处置残渣和含油工业污泥中所含的各种成分与陶粒生产原材料成分以及作用基本相同，因此可以将焚烧处置残渣和含油工业污泥资源化。

其中，焚烧处置残渣一般为无机物，主要是金属氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氢氧化物，还有部分活性炭。含油工业污泥的无机物部分，主要是二氧化硅、三氧化二铝，金属化合物等。有机物部分比较复杂，具有可燃性。

陶粒生产原料可分为以下几个组分：

1、硅铝组分：是陶粒强度来源，也是陶粒的基本组分，焚烧处置残渣和含油工业污泥可以提供硅铝组分。

2、发气组分：可在高温下产生气体，形成一定的气体压力，使陶粒发生膨胀，发气组分的主要原料是碳酸盐、硫化物、氧化铁、碳类。焚烧处置残渣和含油工业污泥可以满足需求。

3、黏合组分：主要作用是提高陶粒的粘塑性，以便使其有更好的成型效果。含油工业污泥特别是废弃的钻井泥浆和工业“油泥”是很好的一种黏合剂。

4、熔剂组分：主要作用是降低硅铝质的熔点，使陶粒能在较低温度下烧成。以上焚烧处置残渣和含油工业污泥中的金属氧化物可以起到熔剂作用。

5、烧料组分：燃料组分主要是提供熔烧热能，使陶粒原料在燃烧中变成溶质，并产生气体膨胀。在焚烧处置残渣和含油工业污泥中的炭及有机质油类都可以产生热量来减少燃料降低成本。

二、本发明提供的方法可以彻底处置焚烧处置残渣和含油工业污泥中的有毒有害物质、消除对环境及人体的危害。

焚烧处置残渣中含有有毒有害的物质，如：镉、铝、铬、汞等重金属、二噁英。含油工业污泥中所含有重金属和有毒有害的有机质，在回转窑中焙烧陶粒时，有机质等有毒有害物质在1200℃下20分钟可以完全被烧尽，二噁英全部被分解，重金属在高温下牢固地结合到熔融的玻璃体陶粒上，确保永久性稳定，不再对环境及人体造成危害。

三、将几种固废废物科学配比，充分发挥其各成分的作用取长补短互补优势

焚烧处置残渣、含油工业污泥和粉煤灰所含的各种成份各不相同，化验化学成分，科学配比，可以保障生产陶粒的品质。

本发明的有益效果体现在：

(1)本发明提供的方法采用的含油工业污泥中含有重金属和有毒有害的有机质以及采用的焚烧处置残渣含有重金属和二噁英，在焙烧的构成中可以将有机质完全烧尽、二噁英全部分解，重金属在高温下牢固地结合到熔融的玻璃体陶粒上，永久性稳定，不再对环境及人体造成危害。

(2)本发明提供的方法采用的含油工业污泥和焚烧处置残渣所含的成分与陶粒生产原材料成份基本相同，可以提供硅铝组分，碳酸盐、硫化物、氧化铁、碳类等发气组分以及烧料组分，含油工业污泥可以充当提高陶粒的粘塑性的黏合组分，焚烧处置残渣中的金属氧化物可以作为熔剂起到降低硅铝质的熔点的作用，变废为宝，减少燃料降低制备陶粒的成本。

具体实施方式

下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备的陶粒，所述的陶粒由如下重量份数的原料组分制成：焚烧处置残渣30份、含油工业污泥30份、粉煤灰40份。

所述的焚烧处置残渣为岩屑灰渣，所述的含油工业污泥为HW08污泥。

上述的陶粒的制备方法，步骤如下：

S1.将含油工业污泥置于储存池，在含油工业污泥上覆盖粉煤灰进行吸附，移除吸附后的粉煤灰，制得吸附后的含油工业污泥；

S2.在吸附后的含油工业污泥中加入粉煤灰，搅拌，制得混合物A，陈化，制得陈化后的混合物A；

S3.检测陈化后的混合物A和焚烧处置残渣化学成分，进行配比，在陈化后的混合物A中加入焚烧处置残渣，搅拌，制得混合物B，粉碎，造粒，烘干，制得混合物B的颗粒；

S4.将混合物B的颗粒进行焙烧，冷却，筛分，制得所述的陶粒。

步骤S1中，所述的覆盖粉煤灰为覆盖10厘米厚的粉煤灰。

步骤S2中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min，所述的陈化为陈化6天。

步骤S3中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min；所述的粉碎为粉碎至200目；所述的造粒为10℃下制成2mm的坯球。

步骤S4中，所述的焙烧为在回转窑中1250℃焙烧30min；所述的冷却为冷却30min冷却至120℃。

原料组分的成分，见表1：

表1

实施例2

一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备的陶粒，所述的陶粒由如下重量份数的原料组分制成：焚烧处置残渣20份、含油工业污泥40份、粉煤灰40份。

所述的焚烧处置残渣为岩屑灰渣，所述的含油工业污泥为HW08污泥。

上述的陶粒的制备方法，步骤如下：

S1.将含油工业污泥置于储存池，在含油工业污泥上覆盖粉煤灰进行吸附，移除吸附后的粉煤灰，制得吸附后的含油工业污泥；

S2.在吸附后的含油工业污泥中加入粉煤灰，搅拌，制得混合物A，陈化，制得陈化后的混合物A；

S3.检测陈化后的混合物A和焚烧处置残渣化学成分，进行配比，在陈化后的混合物A中加入焚烧处置残渣，搅拌，制得混合物B，粉碎，造粒，烘干，制得混合物B的颗粒；

S4.将混合物B的颗粒进行焙烧，冷却，筛分，制得所述的陶粒。

步骤S1中，所述的覆盖粉煤灰为覆盖10厘米厚的粉煤灰。

步骤S2中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min，所述的陈化为陈化6天。

步骤S3中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min；所述的粉碎为粉碎至200目；所述的造粒为10℃下制成2mm的坯球。

步骤S4中，所述的焙烧为在回转窑中1250℃焙烧30min；所述的冷却为冷却30min冷却至120℃。

原料组分的成分，见表2：

表2

实施例3

一种利用焚烧处置残渣和含油工业污泥制备的陶粒，所述的陶粒由如下重量份数的原料组分制成：焚烧处置残渣40份、含油工业污泥30份、粉煤灰30份。

所述的焚烧处置残渣为岩屑灰渣，所述的含油工业污泥为HW08污泥。

上述的陶粒的制备方法，步骤如下：

S1.将含油工业污泥置于储存池，在含油工业污泥上覆盖粉煤灰进行吸附，移除吸附后的粉煤灰，制得吸附后的含油工业污泥；

S2.在吸附后的含油工业污泥中加入粉煤灰，搅拌，制得混合物A，陈化，制得陈化后的混合物A；

S3.检测陈化后的混合物A和焚烧处置残渣化学成分，进行配比，在陈化后的混合物A中加入焚烧处置残渣，搅拌，制得混合物B，粉碎，造粒，烘干，制得混合物B的颗粒；

S4.将混合物B的颗粒进行焙烧，冷却，筛分，制得所述的陶粒。

步骤S1中，所述的覆盖粉煤灰为覆盖10厘米厚的粉煤灰。

步骤S2中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min，所述的陈化为陈化6天。

步骤S3中，所述的搅拌为50转/min下搅拌5min；所述的粉碎为粉碎至200目；所述的造粒为10℃下制成2mm的坯球。

步骤S4中，所述的焙烧为在回转窑中1250℃焙烧30min；所述的冷却为冷却30min冷却至120℃。

原料组分的成分，见表3：

表3

试验例

测试实施例1-3制得的陶粒的筒压强度和松散密度

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。