[发明专利]一种城市污泥保温烧结砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种城市污泥保温烧结砖及其制备方法，所述多孔保温砖由以下原料组成：城市污泥(含水率80％)、建筑渣土、粉煤灰、硅灰、硼砂、碳酸钠、煤矸石、聚羧酸减水剂。使用城市污泥作为主要原料，掺加渣土、煤矸石、硅灰和粉煤灰，在压力机下，利用特殊核壳结构包覆处理后成型，在1050℃烧成，由于污泥中存在大量有机质，可以作为成孔材料，烧结得到的保温砖内部存在大量微孔，导热系数达到0.19456W/(m·K)，强度等级达到MU5.0以上。本发明提出了利用城市污泥烧结制备保温砖这一途径，制得的保温砖在满足保温要求的效果同时，使其保持一定强度，且降低了砖体的体积密度，来实现对城市污泥资源化利用。在无害化处理城市污泥的同时，又实现了一定的经济效益。

技术领域

本发明属于保温材料制备技术领域，具体涉及一种城市污泥保温烧结砖及其制备方法。

背景技术

城市污泥主要包括污水处理厂处置的污泥，城市下水道管网污泥，工厂污水管道中的沉积污泥等，一般含水率在80％以上，含有大量有机物，以及病原体、病毒、重金属和寄生虫卵等有害物质。当前我国城市污泥产量与日俱增，污泥随意放置，污染环境。

建筑节能作为当前我国可持续发展的要求之一，普通烧结保温多孔砖，导热系数较高，体积密度大，使用大量耕地粘土，不符合环保要求。实心轻质无机多孔保温材料，吸水率大，保温性能易受湿度影响而大幅减低。有机多孔保温材料易燃，易老化，耐久性差。普通污泥烧结砖，污泥掺入量少，且需要大量粘土，对城市污泥处理效率不高，导热系数较高，保温性能不理想。多孔结构和高强度低吸水率平衡点难以调控，多孔疏松结构吸水率高，强度低，抗风化性能差，导致普通多孔保温砖的孔隙率无法进一步提高。

干化污泥与页岩烧结保温砖(专利号CN103242030A)，它的污泥经过板框压滤机压滤后使污泥含水率降低，污泥利用率较低，而且烧结温度较高，不利于节能，存在进一步优化的必要。一种高掺量污水处理淤泥烧结砖及其制备工艺(专利号CN101215147)，它利用污泥制备烧结砖，虽然一定程度上消耗了污泥，但利用率不高，而且吸水率和保温效果不能保证。城市污泥砖及城市污泥砖的制备方法(专利号CN101219887A)，它的污泥是利用了城市污泥，但掺量较少，对其他固废利用率不高，存在进一步优化的必要。复合式煤矸石烧结保温砖(专利号CN 204126112 U)，它是在空心砖体内置EPS保温条板，工艺繁琐，成本较高。一种抛釉砖及其制备方法(CN108675756A),它利用的釉料可以降低砖体的吸水率，但釉料和二次烧结大幅提高了烧结砖的成本，不能达到经济效益。

通过配方设计，将碳酸钠、硼砂和硅灰利用在核壳结构上，充分利用碳酸钠的发泡和助熔等机理，与污泥、粉煤灰、硅灰等制作疏松多孔的内核；利用硼砂自身活性和低熔点等机理，与坯体材料制作表面致密的外壳；利用硼砂和碳酸钠的复合作用，提升核壳连接部分的紧密程度。解决了普通包覆结构由于核壳材料的不同，出现易开裂、易掉渣的现象，利用一次烧结技术方法，成功的将包覆结构应用于烧结保温砖中，并在提升孔隙率的同时，提升了封闭孔的比例，提高强度，降低吸水率，避免了多孔疏松烧结体部分与外界直接接触，因受潮吸水使导热系数急剧增加的问题。

发明内容

技术问题：本发明内容针对现有固废烧结砖技术，提出以城市污泥作为主要原料，污泥大掺量制作低导热系数的一种城市污泥保温烧结砖。同时提供一种城市污泥保温烧结砖的制备方法。

技术方案：本发明是一种城市污泥保温烧结砖，该保温烧结砖由干燥的污泥、干燥的渣土、粉煤灰、硅灰、煤矸石、硼砂、碳酸钠经过预拌干混后，加入聚羧酸减水剂、水搅拌混合均匀，核壳结构包覆压制成型，烧结制得保温烧结砖；

所述保温烧结砖是由以下重量份的原料组成：

干燥的污泥40-50份，

干燥的渣土20-30份，

粉煤灰5-10份，

硅灰5-10份，

煤矸石5-10份，