本发明属于固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种利用循环流化床粉煤灰和造纸污泥制备陶粒的方法。
背景技术：
：循环流化床（CFB）粉煤灰是煤在循环流化床上以850℃-950℃燃烧时生成的，循环流化床燃烧技术是一种新型燃煤技术，燃烧中掺入了石灰石、且易于在锅炉燃烧过程中实验脱硫脱氮，具有燃煤适应性广、低污染排放、热效率高等优点。但是循环流化床锅炉属于中温燃烧，燃烧过程中加入了大量脱硫剂，导致其产生的粉煤灰会较普通煤粉炉粉煤灰有很大的差异，难以用常规方式进行利用。2、造纸工业作为轻工行业的重要组成部分，在国家、社会和经济生活中发挥的重要作用。据国家统计局数据，截至2016年9月底，制浆造纸及纸制品业企业数量6677家，纸及纸板产量9017.90万吨，纸浆产量1159.83万吨，纸制品5256.22万吨。在造纸过程产生的大量固体废弃物中，造纸污泥占较大比重。据统计，采用废纸制浆生产再生纸，每生产100t纸张即产生20～30t造纸污泥。污泥数量是同等规模市政污水处理厂的5-10倍，且成分复杂、含水量高，处理难度大。3、国内造纸行业因生产需要大量的蒸汽，所以通常都有自备电厂，目前大部分都使用的是循环流化床锅炉，所以造纸厂在产生造纸污泥的同时，会有大量的循环流化床粉煤灰产生。目前的处理方式是将两种固体废弃物分别单独处置，处理难度较大。4、陶粒是一种人造轻质骨料，具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，其可作为建材用基础材料，用于替代砂石作为混凝土原料生产轻质高强混凝土，或生产轻质墙板、陶粒自保温砌块、污水处理滤料、种植基质等，应用领域广泛；5、传统陶粒生产大多采用粘土、页岩为主要原料经烧结而成，这势必会消耗大量的粘土等矿土，不利于保护山林植被和耕田，不符合可持续发展的原则。寻找一种废弃物作为原料来生产陶粒，成为当下研究的热点。6、粘土作为陶粒生产最优原料之一，但因为破坏耕地，已经被国家明令禁止；页岩为原料生产工艺比粘土陶粒和粉煤灰陶粒复杂，页岩需要进行开采然后粉磨，烧胀温度要高出粘土陶粒200℃甚至更高，因此页岩陶粒生产成本最高；以粉煤灰为原料生产陶粒，能够节约资源、降低成本；7、公开号为CN101386524B的中国专利《一种用废纸造纸污泥制备陶粒的方法》中利用造纸污泥制备陶粒，其主要原料为：造纸污泥20-60份（含水率20-25%），粘土20-45份，粉煤灰0-60份（粉煤灰粗渣0.1-0.5毫米），该发明使用的造纸污泥含水率20-25%，粉煤灰为粗渣，使用粉煤灰粗渣的同时，依然使用粘土作为主要原材料之一。目前利用粉煤灰和造纸污泥制备陶粒普遍为煤粉炉粉煤灰，其矿物成分较为稳定，同时可烧结性远大于循环流化床粉煤灰。而循环流化床粉煤灰的矿物成分复杂，烧结性差，难以用常规方式进行利用，本发明通过加入铝矾土、硅灰、高铝粉煤灰来提高流化床粉煤灰的可烧结性。技术实现要素：针对目前存在的问题，提高废弃固体资源化利用，本发明的目的是提供一种利用循环流化床粉煤灰和造纸污泥制备陶粒的方法。为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：一种利用循环流化床粉煤灰和造纸污泥制备陶粒的方法，包括步骤如下：1）称取固体原料混合：将循环流化床粉煤灰、废渣、造纸污泥、增塑剂、表面活性剂、硅灰、钠长石等固体原材料按比例称重，充分混合后，形成混合料；2）造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；3）烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度100-180℃；4）烧结：将烘干颗粒通过一定的烧结工艺，烧结60-90min；5）成品：烧结颗粒降温到室温，制成成品的陶粒。步骤4）烧结工艺的具体步骤为：100-500℃温度时以速率20-40℃/min升温至500-600℃，保温25min，然后以速率5-25℃/min升温至1050-1350℃。所述固体原料包括：循环流化床粉煤灰和废渣100份；造纸污泥40-65份；高铝粉煤灰、铝矾土和赤泥6-18份；硅灰5-10份；表面活性剂0.1-2份；增塑剂6-15份；白云石5-10份；钠长石3-5份；钾长石；3-5份。所述循环流换床粉煤灰的主要成分包括：CaO：8-17%，SiO2：25-40%，Fe2O3：2-6%，MgO：3-5%，TiO2:0.1-0.5%，Al2O3:10-15%。所述造纸污泥的矿物成分包括：CaO：12-25%，SiO2：3-7%，Al2O3：3-7%，Fe2O3：0.1-0.3%；含水率在50-60%之间。所述废渣为循环流化床锅炉在燃烧后产生的一种固体废弃物，其成分包括：CaO：12-20%，SiO2：20-30%，Fe2O3：5-12%，MgO：3-5.5%，TiO2:0.5-0.15%，Al2O3:10-15%。所述增塑剂为广东白泥、广东黑泥、高岭土、膨润土、PVA、纤维素的一种或多种。所述高铝粉煤灰和铝矾土中的氧化铝含量不小于37%，赤泥和高铝粉煤灰、铝矾土的重量分数比为1：2-5。所述表面活性剂为木质素磺酸钠、LightPolymers公司的CT017的一种或两种混合。所述表面活性剂为木质素磺酸钠和LightPolymers公司的CT017两种混合，重量份数比木质素磺酸钠：LightPolymers公司的CT017为2-5：1。本发明的优点在于：1、可直接使用含水率在50-60%造纸污泥。2、为循环流化床粉煤灰提供了一种有效的资源化利用途径。3、制备陶粒时无需使用粘土，减少了对矿物的开采与破碎，不破坏生态环境，且工艺简单，利于工业化生产4、本发明制备的陶粒，可用于制备陶粒砌块等建筑材料；5、本发明针对当前造纸行业的特点，为其提供了一种流化床粉煤灰/造纸污泥协同处理和资源化利用的方法。具体实施方式为了更详细地说明本发明，给出下述制备实例。但本发明的范围并不局限于此。实施例1称取固体原料：流化床粉煤灰360g，流化床锅炉废渣240g，造纸污泥380g，木质素磺酸钠5g，膨润土70g，高岭土80g，钠长石30g，将以上固体原料混合；混合：固体原料进行充分混合，形成混合料；造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度120-150℃；烧结：将烘干颗粒在1200℃温度下烧结，详细步骤为120℃温度时以速率25℃/min升温至500℃，保温20min，然后以速率15℃/min升温至1200℃；成品：烧结颗粒降温到室温，为实施例1的成品陶粒。实施例2称取固体原料：流化床粉煤灰420g，流化床锅炉废渣180g，造纸污泥420g，钠长石50g，纤维素15g，广东白泥80g，硅灰50g，将以上固体原料混合；混合：固体原料进行充分混合，形成混合料；造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度120-150℃；烧结：将烘干颗粒在1180℃温度下烧结，详细步骤为120℃温度时以速率25℃/min升温至500℃，保温20min，然后以速率15℃/min升温至1180℃；成品：烧结颗粒降温到室温，为实施例2的成品陶粒。实施例3称取固体原料：流化床粉煤灰420g，流化床锅炉废渣280g，造纸污泥300g，木质素磺酸钠15g，高铝粉煤灰80g，纤维素50g，白云石40g，将以上固体原料混合；混合：固体原料进行充分混合，形成混合料；造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度120-150℃；烧结：将烘干颗粒在1230℃温度下烧结，详细步骤为120℃温度时以速率25℃/min升温至600℃，保温20min，然后以速率15℃/min升温至1230℃；成品：烧结颗粒降温到室温，为实施例3的成品陶粒。实施例4称取固体原料：流化床粉煤灰490g，流化床锅炉废渣210g，造纸污泥300g，，膨润土100g，LightPolymers公司的CT01710g，铝矾土50g，纤维素20g，白云石40g，将以上固体原料混合；混合：固体原料进行充分混合，形成混合料；造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度120-150℃；烧结：将烘干颗粒在1250℃温度下烧结，详细步骤为120℃温度时以速率25℃/min升温至500℃，保温20min，然后以速率15℃/min升温至1250℃；成品：烧结颗粒降温到室温，为实施例4的成品陶粒。实施例5称取固体原料：流化床粉煤灰360g，流化床锅炉废渣240g，造纸污泥400g，木质素磺酸钠10g，高岭土70g，钾长石30g，广东白泥60g，高铝粉煤灰80g，将以上固体原料混合；混合：固体原料进行充分混合，形成混合料；造粒：将混合料进行造粒，形成颗粒；烘干：对颗粒进行烘干，烘干温度120-150℃；烧结：将烘干颗粒在1230℃温度下烧结，详细步骤为120℃温度时以速率25℃/min升温至600℃，保温20min，然后以速率15℃/min升温至1230℃；成品：烧结颗粒降温到室温，为实施例1的成品陶粒。对以上实施例1-5制备的成品陶粒进行测试，样品性能测试结果如下：堆积密度（kg/m3）筒压强度（MPa）吸水率（%）实施例18603.617.4实施例29103.916.5实施例310504.99.2实施例49804.212实施例58403.419通过以上数据可以看出，循环流化床粉煤灰/造纸污泥协同处理制备陶粒方法可行，循环流化床粉煤灰/造纸污泥陶粒可用于制备陶粒砌块等建筑材料。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3