[发明专利]一种河道底泥和建筑泥浆陶粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种河道底泥和建筑泥浆陶粒及其制备方法。它利用河道底泥、建筑泥浆、污水厂污泥和少量黏土作为主要原料，脱水后经细化、混合、造粒、烧结膨胀和自然冷却等步骤制备得到烧胀型陶粒。本发明以河道底泥和建筑泥浆为主要原料，在烧制陶粒过程中淤泥和泥浆中的重金属得到固化，有机有害物在煅烧过程中挥发，基本无二次污染，既减少了污染排放，又降低了烧胀型陶粒生产成本，且制得的烧胀型陶粒符合国家标准，具备质轻、孔隙率高、强度好等优异性能，它可用于轻质混凝土砌块以及水处理滤料等，具有良好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，特别涉及一种河道底泥和建筑泥浆陶粒及其制备方法。

背景技术

河道底泥是土壤、岩石及矿物的自然侵蚀产物、生物过程产物、有机质降解产物、污水排出物与湖底河床母质等随水流迁移而沉降积累在水体底部的堆积物质的统称。一方面，底泥所含有的污染物会随着底泥以推移和悬浮等形式输送至各处，造成大面积污染；另一方面，即使外源污染物排放得到有效控制，底泥当中的污染物也可以发生种种物理、化学和生物作用影响水质，甚至可通过生物富集作用危害人类。目前对于河道底泥的治理基本可分为原位处理和异位处理，传统的原位和异位处理都存在处理工程量大，处置成本高的问题。

如何使河道底泥变废为宝，我国已有利用河底淤泥制备陶粒的技术和实际应用。同济大学2012年6月27日在CN102515605A中公开了一种用纯河底淤泥为原料，河底淤泥经预处理后主要化学成分及其相应的重量百分含量为：SiO₂占55%~60%；Al₂O₃占15%~20%；Fe₂O₃占4%~6%；CaO和MgO共占3%~8%；河底淤泥烧失量占13%~18%。

第一步对原始河底淤泥进行预处理，预处理包括除杂、均化、干燥和陈化；第二步将经过预处理的河底淤泥进行搅拌混合后，用对辊机造粒制成生料球；第三步将生料球投入回转窑中设置干燥温度200-300℃，干燥时间20-30分钟；第四步再将生料球投入烧结窑内，烧结窑预热带温度设置在400-600℃，预热时间控制在10-15分钟；烧成带温度设置在1120-1200℃，烧成时间控制在6-10分钟；进入冷却机冷却获得陶粒，制得陶粒属于300-500级轻质陶粒。

金坛博大陶粒制品有限公司2011年9月27日在CN102173746A公开了一种利用城镇污泥和河底淤泥为原料烧制陶粒的方法，其主要原料及重量百分比为：城镇污泥30~35%，河道淤泥45~50%，膨润土17~23%。利用轮碾进行混合搅拌，经陈化、造粒、筛选、烧结膨胀和空气冷却；所得陶粒堆积密度：400~500kg/m³；筒压强度：1~3MPa；产品粒径1~26mm；1h吸水率≤10%。

虽然现有技术中已有利用污泥或河底淤泥烧制陶粒的方法，但现有的方法还需添加较多的页岩、黏土等粘合剂或者是别的高成本发泡助剂，黏土的过度开采会导致农用耕地减少，而开采页岩通常需要花费大量的人力物力。同时在污泥的脱水烘干过程中，污水气味挥发会导致处理地空气的二次污染，直接影响人们的正常生活和身体健康，既要消耗大量热能，又要消耗大量水，陶粒烧制成本太高，很不经济，因此很难推广应用。

发明内容

为了弥补现有技术的缺陷，本发明提供了一种简单高效的河道底泥和建筑泥浆陶粒及其制备方法。

所述的一种河道底泥和建筑泥浆陶粒，其特征在于由以下重量份的原料组成：

河道底泥30~50份，建筑泥浆20~30份，黏土10~20份，污泥10~20份，秸秆粉末2.5~5份。

所述的一种河道底泥和建筑泥浆陶粒，其特征在于所述河道底泥为河道清淤产生的淤泥，其化学成分及其重量百分比如下：