本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)和新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦化污泥制備耐火磚的配方。
背景技術(shù)：
隨著焦化工業(yè)近幾十年的發(fā)展，每年排放出數(shù)量巨大的焦化廢水，同時(shí)產(chǎn)生下游污染物焦化液態(tài)污泥。
2015年共原煤產(chǎn)量29.65億噸，焦煤共生產(chǎn)3.4502億噸，焦化廢水的排放量2.7×109m3/年。每生產(chǎn)1t焦炭平均產(chǎn)生廢水0.5m3。根據(jù)現(xiàn)有處理焦化廢水時(shí)，活性污泥法處理的焦化廢水體積0.5％-1％會(huì)轉(zhuǎn)化為焦化液態(tài)污泥(焦化液態(tài)污泥以97％含水率計(jì))，假如用深度處理，焦化液態(tài)污泥產(chǎn)量就會(huì)增加0.5-1倍。如何處置數(shù)量龐大的焦化廢水污泥問題，已經(jīng)迫在眉睫了。由于水質(zhì)情況和處理工藝的復(fù)雜性，焦化廢水處理出的污泥量無法得到確切數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算。一般情況下，每產(chǎn)生1×104m3焦化廢水，可能產(chǎn)生含水率70％-80％的外排污泥15-25噸。
焦化污泥常規(guī)處理方式有生物法和物化法：由于污泥中的污染物種類多，濃度不一，生物法處理困難，處理成本高；物化法中如采用Fenton、混凝、化學(xué)沉淀的方法進(jìn)一步深度處理，排除的污泥會(huì)更多，還存在二次污染問題。目前焦化液態(tài)污泥一般是配煤后在高爐中燃燒，或是進(jìn)行填埋、填海等方式處理，但這些方式都存在二次環(huán)境污染問題。迄今為止，焦化液態(tài)污泥還沒有找到合適的解決方法，一直是焦化行業(yè)處理的難題。
耐火磚又簡稱火磚，是用耐火黏土或其他耐火原料燒制成的耐火材料，淡黃色或帶褐色，其主要組成成分為氧化鋁、氧化鎂和氧化硅等金屬氧化物。這種磚主要用于砌冶煉爐，能耐1580℃-1770℃的高溫。
電鍍污泥與粘土混合制磚重金屬浸出毒性實(shí)驗(yàn)中，將電鍍污泥與黏土按一定比例(用電鍍污泥加上煤渣混合制成煤渣磚。煤渣磚其配比為煤渣75％、加上電鍍污泥15％、加上石灰8％、加上磷石膏2％)制成紅磚和青磚并對(duì)樣品進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。結(jié)論得出青磚浸出液中無Cr檢出，安全可靠性高，需要各種原料配比合適，保證其它金屬的濃度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)。
焦化液態(tài)污泥中的重金屬有許多以氧化物形式存在，焦化液態(tài)污泥主要成分Al2O3和Fe2O3(分別占2-15％和20-50％)，二氧化硅SiO2含量較低，僅為0.01-1％；硅砂主要成分SiO2；粘土主要成分SiO2，Al2O3，因此焦化污泥可以作為耐火磚的原材料。但是未經(jīng)處理的焦化污泥其中Cr、Mn、Ni的含量比較高(分別為30-70mg/kg、510-750mg/kg、50-100mg/kg)，其中高Cr含量不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為將焦化污泥進(jìn)行資源化利用，需要對(duì)焦化污泥進(jìn)行無害化處理。
使用交聯(lián)環(huán)糊精對(duì)焦化污泥處理后，其氧化物的含量變化不大(Al2O3占0.5-12％和Fe2O3占10-40％)，其重金屬元素Cr的含量大幅度降低，處理后的Cr含量0.005-20mg/kg，通過適當(dāng)?shù)呐浔瓤梢赃_(dá)到耐火磚的要求。所以焦化污泥處理后可以用來制備耐火磚。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種焦化污泥制備耐火磚的配方。
本發(fā)明一種焦化污泥制備耐火磚的配方由以下重量份原料組成：
焦化污泥 1-40 硅砂 10-80 黏合劑 1-20
粘土 1-60 水 5-20；
一種焦化污泥制備耐火磚的制備方法包括以下步驟：
(1)根據(jù)配比計(jì)算各原料所需用量；
(2)按計(jì)算好的用量稱取原料，并將原料投入攪拌機(jī)中，攪拌混合均勻；
(3)原料混勻過程中，添加5-20份的自來水；
(4)水與原料混合均勻后，放入壓磚機(jī)的耐火磚模具中，將磚塊壓制成型；
(5)將壓制成型的磚塊進(jìn)行風(fēng)干；
(6)將風(fēng)干厚的磚塊進(jìn)行加壓煅燒，制備出成品耐火磚。
所述焦化污泥由重量份為0.5-12份Al2O3、10-40份Fe2O3和0.01-1份二氧化硅SiO2組成。
所述硅砂主要成分SiO2。
所述粘土由SiO2和Al2O3組成。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種焦化污泥制備耐火磚的配方及制備方法，利用焦化污泥制備耐火磚，減少了耐火磚中粘土的用量；將固體污染物再利用，達(dá)到變廢為寶的目的，同時(shí)大大降低了制造耐火磚過程中對(duì)環(huán)境造成的污染。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明一種焦化污泥制備耐火磚的配方由以下重量份原料組成：
焦化污泥 1-40 硅砂 10-80 黏合劑 1-20
粘土 1-60 水 5-20；
一種焦化污泥制備耐火磚的制備方法包括以下步驟：
(1)根據(jù)配比計(jì)算各原料所需用量；
(2)按計(jì)算好的用量稱取原料，并將原料投入攪拌機(jī)中，攪拌混合均勻；
(3)原料混勻過程中，添加5-20份的自來水；
(4)水與原料混合均勻后，放入壓磚機(jī)的耐火磚模具中，將磚塊壓制成型；
(5)將壓制成型的磚塊進(jìn)行風(fēng)干；
(6)將風(fēng)干厚的磚塊進(jìn)行加壓煅燒，制備出成品耐火磚。
所述焦化污泥由重量份為0.5-12份Al2O3、10-40份Fe2O3和0.01-1份二氧化硅SiO2組成。
所述硅砂主要成分SiO2。
所述粘土由SiO2和Al2O3組成。
實(shí)施例1
稱取焦化污泥40g，硅砂38g，黏合劑20g，粘土2g。將所有稱好的原料放入攪拌機(jī)中混勻，再添加5-10g水，混勻，放入磚塊模具中壓制成型，然后風(fēng)干、煅燒，制備耐火磚。
實(shí)施例2
根據(jù)焦化污泥、硅砂、黏合劑和粘土按照一定的比例(1％:60％:3％:36％)，稱取焦化污泥1g，硅砂60g，黏合劑3g，粘土36g。將所有稱好的原料放入攪拌機(jī)中混勻，再添加5-20g水，混勻，放入磚塊模具中壓制成型，然后風(fēng)干、煅燒，制備耐火磚。
實(shí)施例3
根據(jù)焦化污泥、硅砂、黏合劑和粘土按照一定的比例(5％:15％:20％:60％)，稱取焦化污泥5g，硅砂15g，黏合劑20g，粘土60g。將所有稱好的原料放入攪拌機(jī)中混勻，再添加5-20g水，混勻，放入磚塊模具中壓制成型，然后風(fēng)干、煅燒，制備耐火磚。
將經(jīng)過無害化處理的焦化污泥即固態(tài)污染物進(jìn)行資源化利用，制備成耐火磚，減少了耐火磚中粘土的用量，將固體污染物再利用，達(dá)到變廢為寶的目的，同時(shí)大大降低了制造耐火磚過程中對(duì)環(huán)境造成的污染。
以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。