一種泥漿固化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泥漿固化方法，首先將18～20質(zhì)量份的螢石、20～23質(zhì)量份的純堿、7～9質(zhì)量份的石英砂、40～50質(zhì)量份的氟石膏、10～12質(zhì)量份的生石灰、6～8質(zhì)量份的石灰石混合打磨，制成比表面積較大的粉末固化劑，將待處理的泥漿與上述固化劑粉末混勻后，攤鋪固化。能夠在較短時(shí)間內(nèi)，使泥漿凝結(jié)、固化，具有早強(qiáng)、高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其固化后的泥材強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，可用作各種環(huán)境下的建筑施工材料。且本方法可直接用于含水量較高的淤泥或污泥固化，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了固廢資源的再利用。
【專利說明】一種泥漿固化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體為一種固化淤泥或水泥等泥漿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量有著更迫切的需求，但隨著工業(yè)發(fā)展的多元化，污染源也更加復(fù)雜。如城市污水中，就有來自于居民住宅、單位、學(xué)校、醫(yī)院以及公共設(shè)施排水機(jī)構(gòu)收集的各種污水。而污泥作為污水處理的附屬品，污水中大多無法濾除或消解的成分都沉淀集中在污泥中，污泥的處理工藝主要包括濃縮、脫水、消化、發(fā)酵、干化等工藝，處理后通過衛(wèi)生填埋、水體消納、焚燒處理、堆肥處理和土地利用等方式使污泥能夠減量化、資源化。但有些污泥由于成分過于復(fù)雜，或在后期處理中，污泥成分結(jié)構(gòu)遭到破壞，而導(dǎo)致其成為無法固化的淤泥。對(duì)于這種淤泥，由于其處于流體狀態(tài)，無法被妥善的處置，存在容易隨水體流動(dòng)，使污染面積擴(kuò)大化；淤泥表面干燥后，粉塵會(huì)飄散入大氣中等危害，故急切需要短時(shí)間內(nèi)能夠使其穩(wěn)定下來的方法，污泥固化劑就是由此目的產(chǎn)生的產(chǎn)品之一。
[0003]同時(shí)，某些經(jīng)處理后仍含有毒害物質(zhì)的淤泥，已不適用于衛(wèi)生填埋、水體消納、焚燒處理、堆肥處理和土地利用等方式進(jìn)行處理，故加工后作為道路、河堤、路坡等土木建設(shè)的材料也是一種較好的資源化方式。而目前市場上的污泥固化劑固化后的污泥用作建筑材料，效果不甚理想，且不能直接用于含水量較高的淤泥，通常還需要對(duì)淤泥做降低含水量的處理,工序復(fù)雜,成 本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種成本低、固化效果好的泥漿固化方法，可用于來自污水處理廠、工業(yè)生產(chǎn)或河渠湖泊中產(chǎn)生的污泥或淤泥固化，以及用作施工地基淤泥和工程建設(shè)中水泥漿的固化。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0006]一種泥漿固化方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](一)制作固化劑；
[0008](a)將18~20質(zhì)量份的螢石(氟石)粉碎至粒徑在IOmm以下的顆粒；
[0009](b)將粉碎后的螢石和20~23質(zhì)量份的純堿(碳酸鈉)、7~9質(zhì)量份的石英砂混合，再將混合物粉磨至粒徑在1_以下；
[0010](c)將粉磨后的混合粉末送入煅燒室，在800°C~900°C的環(huán)境中煅燒；
[0011](d)將40~50質(zhì)量份的氟石骨、10~12質(zhì)量份的生石灰、6~8質(zhì)量份的石灰石與煅燒后的螢石、純堿和石英砂混合后粉磨，粉磨后的混合粉末作為固化劑；
[0012](二)固化泥漿；
[0013](e)將泥漿通過泥漿泵計(jì)量送入攪拌罐，將散裝的固化劑投入儲(chǔ)料罐，按摻比計(jì)量，通過螺旋輸送機(jī)向攪拌罐內(nèi)送入定量的固化劑，均勻攪拌；[0014](f)通過泥漿泵將攪拌好的泥漿送入施工面。
[0015]固化劑粉料及泥漿在密閉的狀態(tài)下輸送或攪拌，不會(huì)給施工現(xiàn)場造成揚(yáng)塵污染。攪拌好的泥漿在常溫下固化兩個(gè)小時(shí)，即可達(dá)到一定強(qiáng)度。如采用摻入所述固化劑的泥漿制成建筑制品，在常溫下，還需15-28天的養(yǎng)護(hù)周期。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案包括: [0017]步驟(二)中，粉磨后的固化劑粉末比表面積一般控制在300~600m2/kg左右。而所述氟石膏來自氟化物生產(chǎn)中產(chǎn)生的工業(yè)廢石膏，如氫氟酸或氟化鹽生產(chǎn)廠，一般都會(huì)產(chǎn)生大量的氟石膏殘?jiān)?，因其具有很?qiáng)的腐蝕性，如不能合理利用，對(duì)環(huán)境、動(dòng)植物和人都會(huì)造成危害。本發(fā)明通過大量適用，以廢制廢，環(huán)保節(jié)能。
[0018]進(jìn)一步的，在步驟(二)中，先測量泥漿的含水量，根據(jù)泥漿含水量及目標(biāo)固化強(qiáng)度，摻入一定量的固化劑。
[0019]或者，在固化泥漿步驟中，增加如下測試步驟:
[0020]將待固化的泥漿，取出若干份，順序編號(hào)，依次加入摻入質(zhì)量遞增的固化劑，常溫下固化，2小時(shí)后，測試記錄固化后的泥漿強(qiáng)度，選出合適的固化劑摻量。并且，上述步驟中，序號(hào)相鄰的泥漿份之間遞增的摻入比單位為1%~5%質(zhì)量份。
[0021]本發(fā)明所述泥漿一般指重量含水量為100%~300%的泥漿(即水份和干燥泥土的質(zhì)量比)，針對(duì)上述成分的泥漿，按照內(nèi)摻法，固化劑的質(zhì)量摻入比約為15%~35%。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]I)應(yīng)用在污泥、淤泥或水泥等泥漿材料的固化中，能夠?qū)崿F(xiàn)泥漿的快凝、快硬。在硬化時(shí)，還能產(chǎn)生一定的體積膨脹，有利于改善建筑制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)性，增強(qiáng)土粒粘結(jié)性，因此具有早強(qiáng)、高強(qiáng)的特點(diǎn)；
[0024]2)本發(fā)明固化劑通過化學(xué)反應(yīng)，從泥漿中吸收大量游離水分而轉(zhuǎn)化成水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)水，因此在高水固比下可以避免顆粒凝結(jié)之前的沉降現(xiàn)象，能直接固化含水量高達(dá)100%-300%的泥漿或淤泥，固化后的強(qiáng)度與固化劑的摻量呈正比；
[0025]3 )本發(fā)明中，水化反應(yīng)受有機(jī)質(zhì)影響小，能黏結(jié)有機(jī)質(zhì)土，對(duì)含有機(jī)質(zhì)的高水泥漿和淤泥也有很好的固化效果；
[0026]4)本發(fā)明制作出的固化劑為粉末材料，固化使用方便，在施工現(xiàn)場將固化劑按預(yù)定的比例加入泥漿或淤泥中攪拌均勻即可實(shí)現(xiàn)快速固化；
[0027]5)本發(fā)明固化后的泥漿或淤泥既可在空氣中硬化，也可在水中硬化，達(dá)到一定強(qiáng)度的泥漿或淤泥固化體抗化學(xué)侵蝕性好，即使海水干濕浸泡影響，固化體也不會(huì)開裂，強(qiáng)度也不下降，故本發(fā)明適用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案以及技術(shù)效果，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。
[0029]本發(fā)明的泥漿固化方法，具體包括以下步驟:
[0030](一)制作固化劑；
[0031](a)將18~20質(zhì)量份的螢石粉碎至粒徑在IOmm以下的顆粒；
[0032](b)將粉碎后的螢石和20~23質(zhì)量份的純堿、7~9質(zhì)量份的石英砂混合，再將混合物粉磨至粒徑在1_以下；
[0033](c)將粉磨后的混合粉末送入煅燒室，在800°C~900°C的環(huán)境中煅燒；
[0034](d)將40~50質(zhì)量份的氟石骨、10~12質(zhì)量份的生石灰、6~8質(zhì)量份的石灰石與煅燒后的螢石、純堿和石英砂混合后粉磨至比表面積300~600m2/kg，粉磨后的混合粉末作為固化劑，裝袋備用；
[0035](二)固化泥漿；
[0036](e)將泥漿通過泥漿泵計(jì)量送入攪拌罐，將散裝的固化劑投入儲(chǔ)料罐，按摻比計(jì)量，通過螺旋輸送機(jī)向攪拌罐內(nèi)送入定量的固化劑，均勻攪拌；
[0037](f)通過泥漿泵將攪拌好的泥漿送入施工面。
[0038]在上述步驟(二)中，先測量泥漿的含水量，根據(jù)泥漿含水量及目標(biāo)固化強(qiáng)度，摻入一定量的固化劑。對(duì)于固化劑的摻入比，可在完成上述制作固化劑的步驟后，通過多次實(shí)驗(yàn)，測試出泥漿含水量、目標(biāo)固化強(qiáng)度及既定配比的固化劑摻量之間的關(guān)系圖表，作為實(shí)際使用中的參照依據(jù)。
[0039]或者，在固化過程中，先進(jìn)行摻入量的測試:
[0040]將待固化的泥漿，取出若干份，順序編號(hào)，依次加入摻入質(zhì)量遞增的固化劑，常溫下固化，2小時(shí)后，測試記錄固化后的泥漿強(qiáng)度，選出合適的固化劑摻量。序號(hào)相鄰的泥漿份之間遞增的摻入比單位可設(shè)為1%~5%的質(zhì)量份。本發(fā)明所說常溫，一般是指15°C到25°C，如環(huán)境溫度變化，固化時(shí)間可對(duì)應(yīng)調(diào)整，一般固化兩小時(shí)后，泥土的強(qiáng)度即可到達(dá)到一定強(qiáng)度，一般摻量越多，固化強(qiáng)度越大。
[0041]本發(fā)明所述適用的泥漿為重量含水量為100%~300%的泥漿，按照內(nèi)摻法，固化劑的摻入比為15%~35% (固化劑占總重比)。對(duì)高含水率的淤泥或污泥，普通固化劑一般只能將其固化成凝固狀態(tài)，沒有實(shí)際的強(qiáng)度，故不適合用作建筑制品的加工，或直接用作建筑材料，本發(fā)明與普通固化方式相比，成本可能略高，相差不大，但固化效果可觀。
[0042]實(shí)施例一:
[0043]一種泥漿固化方法，包括以下步驟:
[0044](a)將19質(zhì)量份的螢石粉碎至粒徑在IOmm以下的顆粒；
[0045](b)將粉碎后的螢石和21~22質(zhì)量份的純堿、8質(zhì)量份的石英砂混合，再將混合物粉磨至粒徑在Imm以下；
[0046](c)將粉磨后的混合粉末送入煅燒室，在800°C~900°C的環(huán)境中煅燒；
[0047]Cd)將45質(zhì)量份的氟石骨、11質(zhì)量份的生石灰、7質(zhì)量份的石灰石與煅燒后的螢石、純堿和石英砂混合后粉磨至比表面積500m2/kg，粉磨后的混合粉末作為固化劑，裝袋備用。
[0048]將待固化的泥漿，取出若干小份，順序編號(hào)，依次加入摻入質(zhì)量遞增的固化劑，如下表，攪拌均勻，在室外自然溫度下固化，2小時(shí)后，測試記錄固化后的泥漿強(qiáng)度，以選出合適的固化劑摻量。
[0049]固化時(shí)間≥2h
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種泥漿固化方法，其特征在于，包括以下步驟: (一)制作固化劑； (a)將18~20質(zhì)量份的螢石粉碎至粒徑在IOmm以下的顆粒； (b)將粉碎后的螢石和20~23質(zhì)量份的純堿、7~9質(zhì)量份的石英砂混合，再將混合物粉磨至粒徑在Imm以下； (c)將粉磨后的混合粉末送入煅燒室，在800°C~900°C的環(huán)境中煅燒； (d)將40~50質(zhì)量份的氟石骨、10~12質(zhì)量份的生石灰、6~8質(zhì)量份的石灰石與煅燒后的螢石、純堿和石英砂混合后粉磨，粉磨后的混合粉末作為固化劑； (二)固化泥漿； (e)將泥漿通過泥漿泵計(jì)量送入攪拌罐，將固化劑投入儲(chǔ)料罐，按摻比計(jì)量，通過螺旋輸送機(jī)向攪拌罐內(nèi)送入定量的固化劑，均勻攪拌； Cf)通過泥漿泵將攪拌好的泥漿送入施工面。
2.根據(jù)權(quán)I所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 采用摻入所述固化劑的泥漿制成建筑制品，在常溫下，養(yǎng)護(hù)15-28天。
3.根據(jù)權(quán)I所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 在步驟(二)中，先測量泥漿的含水量，根據(jù)泥漿含水量及目標(biāo)固化強(qiáng)度，摻入定量的固化劑。
4.根據(jù)權(quán)I所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 在(二)固化泥漿步驟中，還包括測試步驟； 將待固化的泥漿，取出若干份，順序編號(hào)，依次摻入質(zhì)量遞增的固化劑，常溫下固化，2小時(shí)后，測試記錄固化后的泥漿強(qiáng)度，選出合適的固化劑摻量。
5.根據(jù)權(quán)4所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 上述測試步驟中，序號(hào)相鄰的泥漿份之間遞增的摻入比單位為1%~5%質(zhì)量份。
6.根據(jù)權(quán)1-5中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 所述泥漿的重量含水量為100%~300%，按內(nèi)摻法，固化劑的質(zhì)量摻入比為15%~35%。
7.根據(jù)權(quán)6所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 所述泥漿為來自污水處理廠產(chǎn)生的污泥、來自工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的淤泥、施工使用的水泥漿、施工現(xiàn)場地基淤泥或河渠、湖泊的清淤淤泥。
8.根據(jù)權(quán)6所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 步驟(d)中，粉磨后的固化劑粉末比表面積為300~600m2/kg。
9.根據(jù)權(quán)6所述的一種泥漿固化方法，其特征在于: 所述氟石膏來自氟化物生產(chǎn)中產(chǎn)生的工業(yè)廢石膏。
【文檔編號(hào)】C04B28/14GK103708804SQ201310711540
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】祁守崗, 李平, 盧忠龍, 高學(xué)清, 楊茂濤, 繆亮, 王晶晶 申請人:南京福臻再生資源科技股份有限公司