污泥陶粒的制備原理

污泥陶粒最早由Nakouzi等人提出，以污泥為原料，摻加輔助原料及助熔劑經(jīng)過(guò)一定的工藝流程焙燒而成。研究表明，陶粒能夠燒脹的必要條件是原料的化學(xué)成分中SiO2、Al2O3、助熔劑含量必須在一定的范圍內(nèi)。干污泥的無(wú)機(jī)成分主要是粘土質(zhì)原料，即是以SiO2、Al2O3等為主，與普通粘土的成分接近。經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥含水率仍較高，且燒失量相當(dāng)大，焙燒后收縮明顯，不具有燒脹性能，不能直接用來(lái)生產(chǎn)陶粒，必須添加一定的粘土質(zhì)原料才能用來(lái)燒制陶粒。當(dāng)污泥與污泥的摻加比例合適時(shí)，混合組分的含水率恰好是陶粒造粒所需的含水率范圍，這就很好的解決了濕污泥含水率高的特點(diǎn)，為污泥的建材化利用提供了基礎(chǔ)。這樣，以污泥和粘土為主要原料，添加一些助熔劑，在適宜的燒成制度下就能焙燒出性能良好的陶粒。

污泥陶粒的制備工藝流程

生產(chǎn)陶粒的工藝過(guò)程為：原料粉碎和粉磨→原料配比→原料攪拌→制粒→整形篩選→燒結(jié)→冷卻→篩分→裝袋。

 汽車(chē)把污泥和黏土運(yùn)輸進(jìn)廠后，存放在堆棚內(nèi)進(jìn)行自然晾曬一段時(shí)間后，由鏟車(chē)送到各自的料倉(cāng)中。黏土倉(cāng)下設(shè)置一臺(tái)板式喂料機(jī)，把黏土送到輥齒式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，可以設(shè)置多個(gè)輥齒式破碎機(jī)，使得黏土的粒度變得更小，然后送入雙軸攪拌機(jī)。污泥通過(guò)倉(cāng)下的螺旋輸送機(jī)也進(jìn)入到雙軸攪拌機(jī)。污泥和黏土一起在雙軸攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分的混合和攪拌，然后送到陳化堆場(chǎng)進(jìn)行堆存。

陳化后的混合料被鏟車(chē)送到料倉(cāng)，然后經(jīng)過(guò)雙軸攪拌機(jī)攪拌后，送到對(duì)輥造粒機(jī)擠壓制粒。產(chǎn)出的顆粒料球由皮帶輸送機(jī)送入整形篩分機(jī)，圓整處理后，小顆粒被篩出，合格的顆粒球被送入雙筒插接式回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行預(yù)熱和焙燒。燒制出的陶粒成品落入冷卻機(jī)冷卻后，再由回轉(zhuǎn)篩分成5mm、15mm、25mm三種規(guī)格的成品，各自存放在堆場(chǎng)存放，裝袋后發(fā)貨。冷卻機(jī)內(nèi)冷卻陶粒的自然空氣被加熱到500℃進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)輔助燃燒，可以節(jié)約大量的燃料。可以采用稻殼或其他種類的燃料，粉碎后的燃料被高壓風(fēng)機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒。窯尾的含塵高溫?zé)煔膺M(jìn)入空氣冷卻器降溫后，進(jìn)入袋收塵器凈化后排空。

為了減少生料球突然進(jìn)入高溫環(huán)境時(shí)因溫度急劇變化所引起的炸裂，同時(shí)使氣體逐漸產(chǎn)生，焙燒前還需要對(duì)生料球預(yù)熱。焙燒過(guò)程是膨脹氣體逸出與適宜粘度液相生成并抑制氣體逸出的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，直接影響著污泥陶粒的最終性能，因此必須控制好焙燒溫度、焙燒時(shí)間和燒成氣氛等。冷卻的作用是使陶粒表面逐漸形成堅(jiān)硬殼體，從而使其表面密實(shí)，內(nèi)部成為閉合的空隙，以便減少吸水率、提高強(qiáng)度，因此適宜的冷卻機(jī)制對(duì)污泥陶粒的性能有著重要的影響。