一种采用污水厂磷酸钙污泥制备水泥的技术

摘要

一种采用污水厂磷酸钙污泥制备水泥的技术，属于环境工程技术领域。本发明的原料重量配比为：含水率小于40％的磷酸钙污泥750～850份，氧化镁(MgO)250～315份，氯化镁(MgCl2)115～185份，磷酸二氢钾(KH2PO4)0.5～1.0份，粒状材料5～7份，所述粒状材料为蛭石或珍珠岩类加热膨胀的物质。本发明可以有效解决污水厂大量高磷污泥的排放，降低水泥的生产成本、减少生产水泥的能耗。采用本发明，原料来源广，所需辅料简单、经济，充分利用了污水厂排放的高磷污泥，降低石灰石的消耗量、减少了二氧化碳的排放，适应性广。

权利要求

1.一种采用污水厂磷酸钙污泥制备的水泥，其特征是：原料重量配比为：含水率小于

40%的磷酸钙污泥750～850份，氧化镁MgO250～315份，氯化镁MgCl2115～185份，磷酸二氢钾KH2PO40.5～1.0份，粒状材料5～7份，所述粒状材料为蛭石或珍珠岩类加热膨胀的物质。

2.权利要求l所述的水泥的制备方法，其特征是：制备方法步骤为：第一步，配料；将MgCl2与KH2PO4混合，搅拌均匀待用，得混合物A;将磷酸钙污泥、MgO混合，再加入混合物A、粒状材料，搅拌得污泥混合料；第二步，煅烧；将上述混合料置于1000～1250℃的温度下煅烧50～60min，短时间使之冷却，制得熟料；第三步，制水泥，取熟料磨细至比表面积为2

300～400m/kg，即制得水泥。

说明书

一种采用污水厂磷酸钙污泥制备水泥的技术

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污水厂磷酸钙污泥处理工艺，尤其涉及采用污水厂磷酸钙污泥制水泥的工艺，属于环境工程技术领域。

背景技术

[0002] 水泥是国民经济的基础原材料，水泥工业与经济建设密切相关，在未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。改革开放以来，我国水泥工业得到较快的发展，整体素质明显提高，产量已多年居世界第一位。当前我国正处于全面建设小康社会的关键发展阶段，国内国际环境总体上都有利于我国加快发展。水泥工业作为基础性原材料行业，与国民经济关联度比较高，随着推进工业化和城镇化进程，基础设施建设步伐加快，城乡居民住房水平升级，都将拉动水泥工业的快速发展。综合考虑国情及水泥生产和消费现状，借鉴国际工业化国家水泥消费变化经验，在今后较长一段时间内，水泥消费都将保持在较高的水平。此外，在国家鼓励新型干法水泥技术推广和实施装备国产化政策的引导下，已经解决了制约新型干法水泥设备依赖进口的问题，降低了投资成本，为大力发展新型干法水泥创造了有利条件。

[0003] 随着城市污水磷排放标准的日益严格，越来越多的污水处理厂采用了强化生物除磷工艺，这也导致含磷量4％甚至高达9％以上的富磷污泥日益增多。磷是一种不可再生的资源，研究开发经济高效的污泥磷回收技术不仅有利于污泥的处理与处置及其资源化，而且还为磷的可持续利用开辟了新途径。因此，近年来污泥磷回收技术的研发得到了人们的广泛重视。污泥磷回收技术分为两部分，首先是使磷从固相(污泥)释放到液相，采用的技术包括加热、臭氧氧化、投加酸碱、微波辐射等，然后向含磷上清液中投加某些金属盐类，使之形成沉淀物，从而实现磷回收。磷酸钙沉淀法是目前回收磷的一个主要途径，其优点在于成本较低、操作简单。但是仍存在的问题是如何将已沉淀的磷酸钙污泥做进一步无害化、资源化处理。

发明内容

[0004] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种投资少、易维护、能够有效采用污水处理厂磷酸钙污泥制备水泥的技术。

[0005] 为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：本发明的原料重量配比为：含水率小于40％的磷酸钙污泥750～850份，氧化镁(MgO)250～315份，氯化镁(MgCl2)115～185份，磷酸二氢钾(KH2PO4)0.5～1.0份，粒状材料5～7份，所述粒状材料为蛭石或珍珠岩类加热膨胀的物质。

[0006] 本发明由磷酸钙污泥制备的水泥产品的制备方法步骤为：第一步，配料；将MgCl2与KH2PO4混合，搅拌均匀待用，得混合物A；将磷酸钙污泥、MgO混合，再加入混合物A、粒状材料，搅拌得污泥混合料；第二步，煅烧；将上述混合料置于1000～1250℃的温度下煅烧50～60min，短时间使之冷却，制得熟料；第三步，制水泥，取熟料磨细至比表面积为300～
2
400m/kg，即制得水泥。

[0007] 本发明以污水厂磷酸钙污泥为主要原料，以MgO、MgCl2、粒状材料、KH2PO4为辅料，制备出一种含磷酸钙的水泥，可以有效解决污水厂大量高磷污泥的排放，降低水泥的生产成本、减少生产水泥的能耗。采用本发明，原料来源广，所需辅料简单、经济，充分利用了污水厂排放的高磷污泥，降低石灰石的消耗量、减少了二氧化碳的排放，适应性广；本发明方法中煅烧温度为1000～1250℃，比普通硅酸盐水泥的煅烧温度低，节约耗能，同时，煅烧的熟料质地较好，有利于进一步的粉磨工作。本发明制备的水泥具有优秀的耐火耐热性及化学稳定性，也具备一定的融合性，特别适于普通硅酸盐水泥开裂的修补、利于建筑物及水泥制品的耐久性。

具体实施方式

[0008] 以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍；

[0009] 实施例1：

[0010] (1)将115kg氯化镁与0.5kg磷酸二氢钾混合，搅拌均匀待用，得混合物A；

[0011] (2)将750kg某南京污水厂剩余污泥预处理后得到的含水率小于40％的磷酸钙污泥与250kg氧化镁混合后，再加入上述混合物A、5.0kg珍珠岩，进行强制搅拌，得到污泥混合料；

[0012] (3)将混合料置于1000℃的温度下煅烧50min，短时间使之冷却，制得孰料；

[0013] (4)取孰料磨细至比表面积为300～400m2/kg，即制得水泥。

[0014] 实施例2：

[0015] (1)将150kg氯化镁与0.8kg磷酸二氢钾混合，搅拌均匀待用，得混合物A；

[0016] (2)将800kg某南京污水厂剩余污泥预处理后得到含水率小于40％的磷酸钙污泥与270kg氧化镁混合后，再加入上述混合物A、6.0kg珍珠岩，进行强制搅拌，得到污泥混合料；

[0017] (3)将混合料置于1100℃的温度下煅烧55min，短时间使之冷却，制得孰料；

[0018] (4)取孰料磨细至比表面积为300～400m2/kg，即制得水泥。

[0019] 实施例3：

[0020] (1)将185kg氯化镁与1.0kg磷酸二氢钾混合，搅拌均匀待用，得混合物A；

[0021] (5)将850kg某南京污水厂剩余污泥预处理后得到含水率小于40％的磷酸钙污泥与315kg氧化镁混合后，再加入上述混合物A、7.0kg珍珠岩，进行强制搅拌，得到污泥混合料；

[0022] (6)将混合料置于1250℃的温度下煅烧60min，短时间使之冷却，制得孰料；

[0023] (7)取孰料磨细至比表面积为300～400m2/kg，即制得水泥。

[0024] 由上述实施例可以看到，在氧化镁和磷酸盐的混合物中加入水以后，磷酸盐迅速2+
溶解产生酸性溶液，将镁氯化物溶解出Mg ，并与之反应生成由凝胶体和MKP晶体组成的水化产物。镁离子，使得粉煤灰颗粒与水化产物之间产生紧密结合，因而提高了强度，也提高了材料的胶凝性能。

[0025] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做