CN113003970A - 一种油泥陶粒轻集料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其包括如下步骤：S1、将油泥和活性污泥混合，在混合过程中加入飞灰，将混合所得物按重量比例1：3分为泥料一和泥料二；S2、将建筑垃圾、煤矸石混合后进行破碎磨细至粒径为0.2～0.5mm，然后向其中混入弃土和粉煤灰并搅拌均匀，送入90～100℃进行干燥；S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得生料球；S5、将生料球进行升温焙烧，并冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。本发明油泥使用量20wt％左右，能够大量对油泥进行消耗处理，从而有效实现对油泥的无害化处理。
Description
技术领域
本发明涉及新型轻集料及其制备技术领域，尤其涉及一种油泥陶粒轻集料及其制备方法。
背景技术
油泥是油田开发及储运过程中产生的重要污染物之一，对油泥进行无害化处理至关重要。
油泥作为建筑用材，如轻集料，能够起到消耗油泥的作用。陶粒，作为轻集料的一种，具有广阔的应用前景，现有技术中的陶粒一般采用矿渣、粉煤灰等作为原料，经混合，成粒，预干燥，焙烧等工艺制成。由于油泥中含有一定的石油，现有的陶粒制备工艺不能适用于生产含有油泥的陶粒。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，发明提供了一种油泥陶粒轻集料，其解决了现有技术中的陶粒生产工艺不适合用于油泥制备的问题。
根据发明的实施例，本发明提供了一种油泥陶粒轻集料，其为圆球形且粒径为10～20mm，其组成成分包括30～40重量份的建筑垃圾、10～15重量份煤矸石、10～15重量份的弃土、5～10重量份的粉煤灰和20～25重量份的油泥。
进一步地，还包括5～10重量份的活性污泥和1～5重量份的飞灰。
进一步地，所述建筑垃圾包括重量比例为1：2：2的混凝土废渣、沥青废渣、砖瓦废渣。
进一步地，所述活性污泥为城市污水处理所得。
为了解决油泥陶粒轻集料的制备问题，根据发明的实施例，本发明还提供了油泥陶粒轻集料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将油泥和活性污泥混合，在混合过程中加入飞灰，将混合所得物按重量比例1：3分为泥料一和泥料二；
S2、将建筑垃圾、煤矸石混合后进行破碎磨细至粒径为0.2～0.5mm，然后向其中混入弃土和粉煤灰并搅拌均匀，送入90～100℃进行干燥，干燥后按重量比例1：2：4分为干粉一、干粉二和干粉三；
S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；
S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得生料球；
S5、将生料球进行升温焙烧，并冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
进一步地，S1中混合所得物的含水量为60～65wt％。
进一步地，S2中干燥所得物的含水量为2～5wt％。
进一步地，S4中生料球的粒径为8～15mm。
进一步地，S5中升温焙烧的过程为：
在110～120℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至400～500℃保持6～9min，继续升温至1000～1250℃保持9～12min。
进一步地，所述油泥含油量为30～45wt％。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本制备方法中油泥使用量20wt％左右，能够大量对油泥进行消耗处理，从而有效实现对油泥的无害化处理，所得的陶粒具有强度高的特点，筒压强度在16Mpa以上，优于国家标准——GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》的轻骨料产品，能够用于替代传统砂石应用到桥梁，高速公路路面、高铁、高性能混凝土、装配式建筑、海绵城市、地下管廊、水利工程、土壤修复、水治理、工业耐磨材料等领域中；
本方法所得的油泥陶粒轻集料还具有重量轻、防火、隔热、隔音、保温等特点，还对其他废弃材料进行了利用，因此还具有价廉物美、环保等优点，可大量应用于预制墙板、间墙、轻质混凝土、屋面保温、混凝土预制件、小型轻质砌块、砖等，亦可用于园艺、花卉、市政及无土栽培等领域。
附图说明
图1为本发明实施例2所得产品的照片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将混凝土废渣、沥青废渣、砖瓦废渣按重量比例为1：2：2进行混合，形成建筑垃圾，并将30kg建筑垃圾和10kg煤矸石混合，然后送入球磨机进行磨细处理，磨细至混合物粒径为0.2mm，然后送入烘干箱在90℃进行烘干，烘干至水分含量为2wt％，按1：2：4重量比例分为干粉一、干粉二和干粉三；
S2、将20kg油泥(含油量为45wt％)和5kg活性污泥(含水量为55％)进行混合，并在过程中加入1kg飞灰，在500r/mim条件下搅拌15min实现混合，并将混合物按1：3重量比例分成泥料一和泥料二，其中泥料一和泥料二的含水量为60wt％；
S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；
S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得粒径为8mm的生料球；
S5、将生料球在110℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至500℃保持6min，继续升温至1000℃保持12min，然后自然冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
实施例2
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将混凝土废渣、沥青废渣、砖瓦废渣按重量比例为1：2：2进行混合，形成建筑垃圾，并将40kg建筑垃圾和12.5kg煤矸石混合，然后送入球磨机进行磨细处理，磨细至混合物粒径为0.3mm，然后送入烘干箱在95℃进行烘干，烘干至水分含量为2wt％，按1：2：4重量比例分为干粉一、干粉二和干粉三；
S2、将23kg油泥(含油量为38wt％)和7.5kg活性污泥(含水量为52％)进行混合，并在过程中加入3kg飞灰，在600r/mim条件下搅拌18min实现混合，并将混合物按1：3重量比例分成泥料一和泥料二，其中泥料一和泥料二的含水量为63wt％；
S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；
S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得粒径为12mm的生料球；
S5、将生料球在115℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至450℃保持7.5min，继续升温至1150℃保持10.5min，然后自然冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
实施例3
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将混凝土废渣、沥青废渣、砖瓦废渣按重量比例为1：2：2进行混合，形成建筑垃圾，并将40kg建筑垃圾和15kg煤矸石混合，然后送入球磨机进行磨细处理，磨细至混合物粒径为0.5mm，然后送入烘干箱在100℃进行烘干，烘干至水分含量为2wt％，按1：2：4重量比例分为干粉一、干粉二和干粉三；
S2、将25kg油泥(含油量为30wt％)和10kg活性污泥(含水量为50wt％)进行混合，并在过程中加入5kg飞灰，在400r/mim条件下搅拌20min实现混合，并将混合物按1：3重量比例分成泥料一和泥料二，其中泥料一和泥料二的含水量为65wt％；
S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；
S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得粒径为15mm的生料球；
S5、将生料球在120℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至400℃保持9min，继续升温至1250℃保持9min，然后自然冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
对比例1
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S2中油泥为18kg。
对比例2
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S2中油泥为28kg。
对比例3
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S2中油泥的含油量为28wt％。
对比例4
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S2中油泥的含油量为48wt％。
对比例5
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S4中生料球的粒径为5mm。
对比例6
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S4中生料球的粒径为18mm。
对比例7
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S5中使得其含水量为2.5wt％。
对比例8
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S5中使得其含水量为3.5wt％。
对比例9
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S5、将生料球在100℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％。
对比例10
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例1相同，具体不同在于：
S5、将生料球在110℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至500℃保持6min，继续升温至1000℃保持12min，然后自然冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
对比例11
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与对比例10相同，具体不同在于：
继续升温至1000℃保持15min。
对比例12
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与实施例3相同，具体不同在于：
S5、将生料球在120℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至400℃保持9min，继续升温至1300℃保持9min，然后自然冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
对比例13
本实施例提供了一种油泥陶粒轻集料的制备方法，除以下内容外，其余与对比例12相同，具体不同在于：
继续升温至1300℃保持7min。
上述实施例以及对比例中使用的活性污泥为城市污水处理所得。
将上述实施例1～3以及对比例1～13所得的油泥陶粒轻集料参照GB/T17432.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》进行测试，结果列入下表：
上述实施例以及对比例所得的油泥陶粒轻集料的强度参数均符合国标规定，但是，对比例2、3、4、7、8、9、12和13的外形存在缺陷，实施例1～3中所得的油泥陶粒轻集料的强度参数以及外形均优于对比例，因此，本发明提供的油泥陶粒轻集料具有最佳的外形和最优的强度参数，优于国家标准——GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》的其他轻骨料产品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种油泥陶粒轻集料，其特征在于，为圆球形且其粒径为10～20mm，其组成成分包括30～40重量份的建筑垃圾、10～15重量份煤矸石、10～15重量份的弃土、5～10重量份的粉煤灰和20～25重量份的油泥。
2.如权利要求1所述的一种油泥陶粒轻集料，其特征在于，还包括5～10重量份的活性污泥和1～5重量份的飞灰。
3.如权利要求2所述的一种油泥陶粒轻集料，其特征在于，所述建筑垃圾包括重量比例为1：2：2的混凝土废渣、沥青废渣、砖瓦废渣。
4.如权利要求3所述的一种油泥陶粒轻集料，其特征在于，所述活性污泥为城市污水处理所得。
5.一种权利要求4中油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将油泥和活性污泥混合，在混合过程中加入飞灰，将混合所得物按重量比例1：3分为泥料一和泥料二；
S2、将建筑垃圾、煤矸石混合后进行破碎磨细至粒径为0.2～0.5mm，然后向其中混入弃土和粉煤灰并搅拌均匀，送入90～100℃进行干燥，干燥后按重量比例1：2：4分为干粉一、干粉二和干粉三；
S3、将干粉一混入泥料二中，混合形成泥浆，并将泥浆、干粉二以及泥料一共同导入到紊流搅拌机中进行搅拌；
S4、将S3中所得导入圆盘造粒机中进行造粒，并在造粒过程中逐渐加入干粉三，经造粒后得生料球；
S5、将生料球进行升温焙烧，并冷却至室温即得油泥陶粒轻集料。
6.如权利要求5所述的一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，S1中混合所得物的含水量为60～65wt％。
7.如权利要求5所述的一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，S2中干燥所得物的含水量为2～5wt％。
8.如权利要求5所述的一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，S4中生料球的粒径为8～15mm。
9.如权利要求5所述的一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，S5中升温焙烧的过程为：
在110～120℃进行干燥，使得其含水量为≤2wt％，然后升温至400～500℃保持6～9min，继续升温至1000～1250℃保持9～12min。
10.如权利要求5所述的一种油泥陶粒轻集料的制备方法，其特征在于，所述油泥含油量为30～45wt％。
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