[发明专利]利用重金属污泥制备的透水砖及其制备方法

权利要求书

1.一种利用无害化污泥制备的透水砖，其特征在于，包括以下组分及重量份含量：

无害化污泥40-45、普通石子20-23、钢渣15-18、粉煤灰8-10、水玻璃12-15、石英砂10-12、高岭土5-8、竹粉3-4和造孔剂1-3，

所述无害化污泥通过以下步骤制备得到：

(1)在重金属污泥中加入酸解液搅拌，使重金属离子与酸反应而被浸出，系统中pH调至2.2-3.2时，酸解反应结束；

(2)将步骤(1)的混合液进行超声波处理，使污泥和酸解液充分接触和反应；

(3)将步骤(2)中超声后的混合液进行固液分离，得到酸解液和残留酸解液的污泥；

(4)将步骤(3)中残留酸解液的污泥用清水冲洗，脱去残余的酸解液以及重金属，得到无害化污泥；

(5)将步骤(3)中的酸解液和步骤(4)中冲洗残留酸解液的污泥后产生的液体进行混合，加入硫酸亚铁，混合均匀并加热，再加入碱液，并通入氧气，充分反应后生成含有铁元素和重金属离子的铁氧体晶体，铁氧体晶体与碱性废液分离、干燥，得到铁氧体，碱性废液处理达标排放；

步骤(1)所述的酸解液为硫酸、硝酸、氢氟酸和双氧水的混合物，硫酸、硝酸、氢氟酸和双氧水按体积比8-10：2-4：2-4：1配制，加入酸解液的体积为重金属污泥体积的30-50％，步骤(5)所述的硫酸亚铁的添加量为液体中重金属总质量的8-12倍，加热液体温度至55-65℃，所述的碱液为NaOH或KOH，碱液量添加至液体的pH值为8.5-9。

2.根据权利要求1所述的一种利用无害化污泥制备的透水砖，其特征在于，所述的钢渣和石英砂过10目筛，所述的粉煤灰的粒径≤0.15mm。

3.根据权利要求1所述的一种利用无害化污泥制备的透水砖，其特征在于，所述的造孔剂为珍珠岩、硅藻土、稻壳或烧沸石。

4.一种如权利要求1所述的利用无害化污泥制备透水砖的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)在重金属污泥中加入酸解液搅拌，使重金属离子与酸反应而被浸出，系统中pH调至2.2-3.2时，酸解反应结束；

(2)将步骤(1)的混合液进行超声波处理，使污泥和酸解液充分接触和反应；

(3)将步骤(2)中超声后的混合液进行固液分离，得到酸解液和残留酸解液的污泥；

(4)将步骤(3)中残留酸解液的污泥用清水冲洗，脱去残余的酸解液以及重金属，得到无害化污泥；

(5)将步骤(3)中的酸解液和步骤(4)中冲洗残留酸解液的污泥后产生的液体进行混合，加入硫酸亚铁，混合均匀并加热，再加入碱液，并通入氧气，充分反应后生成含有铁元素和重金属离子的铁氧体晶体，铁氧体晶体与碱性废液分离、干燥，得到铁氧体，碱性废液处理达标排放；

(6)将步骤(4)得到的无害化污泥与普通石子、钢渣、粉煤灰、水玻璃、石英砂、高岭土、竹粉和造孔剂按配料比混合后搅拌成泥料，并控制含水率；

(7)将步骤(6)的泥料放入干压成型机干压成型，制得不同形状和尺寸的透水砖砖坯；

(8)将步骤(7)中制得的透水砖砖坯通过自然干燥或放入干燥箱干燥；

(9)将步骤(8)干燥后的透水砖砖坯烧结，即得到透水砖。

5.根据权利要求4所述的利用无害化污泥制备透水砖的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的酸解液为硫酸、硝酸、氢氟酸和双氧水的混合物，硫酸、硝酸、氢氟酸和双氧水按体积比8-10：2-4：2-4：1配制，加入酸解液的体积为重金属污泥体积的30-50％。

6.根据权利要求4所述的利用无害化污泥制备透水砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的超声波的振荡频率为15-30KHz，振荡时间为1-2h，步骤(4)所述清水冲洗的次数为3-5次。

7.根据权利要求4所述的利用无害化污泥制备透水砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的硫酸亚铁的添加量为液体中重金属总质量的8-12倍，加热液体温度至55-65℃，所述的碱液为NaOH或KOH，碱液量添加至液体的pH值为8.5-9。