[发明专利]一种污淤泥环保型胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种污淤泥环保型胶凝材料，包含如下重量份的原料：预处理过的废泥50～70％，粗砂15～30％，硅铝铁钙氧化物2～15％，水泥10～20％；所述废泥为淤泥或/和污泥；所述废泥的预处理为脱水处理至含水量小于20％去除大块颗粒及残留的垃圾后，球磨粉碎，过0.06‑0.09mm负压筛分，筛余细度为小于等于40％；所述硅铝铁钙氧化物为粉煤灰、细煤渣、矿渣粉或煤矸石中的一种或者多种混合物。本发明胶凝材料，具有胶凝速度快、抗压强度高、体积膨胀率低、安定性高等优点，实现了废物利用即解决了淤泥/污泥以综合利用率低、污染环境的现状，又解决了城市建设新材料的短缺问题。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种污淤泥环保型胶凝材料及其制备方法。

背景技术

在河道、水渠、湖泊的清理整治过程中产生大量的淤泥或污泥，其中含有大量重金属、细菌或者有机污染物，处理不当很容易对土壤和地下水及空气造成二次污染，常用淤泥/污泥的处理方法有海洋倾倒、堆置晾晒和就近掩埋，会造成河流和海洋污染、产生的堆放污染物扩散、土地自然浪费等问题。我国建筑行业目前多采用水泥作为胶凝剂，采用淤泥/污泥制作胶凝剂的技术尚不完善，仍存在淤泥利用率低、胶凝速度慢、储存稳定性和批次稳定性差、使用不方便等问题。

如中国专利申请CN201611208486.3公开了一种利用城市污泥制备的胶凝材料，该胶凝材料由经烘干后粉碎的城市污泥、钢渣及石灰石与水混合后煅烧制得，其利用工业废渣对城市污泥进行有效处理利用。但是由于该凝胶材料各原料的骨料级配并不合理，使得胶凝材料胶凝速度慢、固化效率不稳定性、体积膨胀大等问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种原料组成简单，且成本低廉，淤泥/污泥利用率高的环保型胶凝材料，通过对废泥进行预处理并搭配粗砂、硅铝铁钙氧化物和水泥改善胶凝材料的胶凝速度、抗压强度和储存稳定性和批次稳定性，保证产品质优价廉，使用方便。

本发明采用的技术方案为：一种污淤泥环保型胶凝材料，包含如下重量份的原料：预处理过的废泥50～70％，粗砂15～30％，硅铝铁钙氧化物2～15％，水泥10～20％；所述废泥为淤泥或/和污泥；所述废泥的预处理为脱水处理至含水量小于20％去除大块颗粒及残留的垃圾后，球磨粉碎，过0.06-0.09mm负压筛分，筛余细度为小于等于40％；所述硅铝铁钙氧化物为粉煤灰、细煤渣、矿渣粉或煤矸石中的一种或者多种混合物。

本发明使用淤泥或/和污泥和硅铝铁钙氧化物作为主要原料，不仅价格低廉，还可以就地取材、变废为宝、保护环境，而且还可以大大降低生产成本，提高生产效益；在淤泥或/和污泥、硅铝铁钙氧化物中搭配粗砂，并对淤泥或/和污泥进行前处理，使得原料粒径粗细搭配，保证成品骨架均匀具有良好固化性能；加入水泥，不仅可以调整生产混合原料的可塑性，便于搅拌成型加工，提高产品的抗压强度和粘接性能；硅铝铁钙氧化物作为工业废弃物，不仅堆放占用了大量的土地资源，其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，采用其作为改性剂主要原料之一，实现了废弃物利用，可以有效减少工业废料的堆放占地面积及对环境的污染，有利于环保，具有很大的经济效益和社会效益；粉煤灰、细煤渣或矿渣粉可以和淤泥/污泥中的酸性物质反应，达到调整酸度、杀菌除臭的作用，同时其中的金属氧化物可以吸收淤泥/污泥中的水，使加工煅烧颗粒更均匀细腻，使产品稳定性提高；本发明对废泥进行处理，可以保证胶凝产品中水含量低，产品的稳定性更好。

优选地，所述胶凝材料由包含如下重量份的原料制成：预处理过的废泥60％，粗砂20％，硅铝铁钙氧化物6％，水泥14％。

优选地，所述废泥的预处理为脱水处理至含水量为4～9％去除大块颗粒及残留的垃圾后，球磨粉碎，过0.075mm负压筛分，筛余细度为30％。