本發(fā)明涉及污泥處理，尤其涉及一種陶瓷坯體增強劑及制造方法和應用。

背景技術：

1、隨著國家有關部門對固體廢棄物治理的逐步重視，環(huán)保標準逐漸提高，市政污泥的處理也成為一個十分迫切的問題。市政污泥是在市政污水處理過程中產(chǎn)生的含水率高、有機質(zhì)含量高并含有大量細菌、病毒、蟲卵、重金屬等各種雜質(zhì)的固體廢棄物。國內(nèi)市政污水處理過程中對市政污泥采取傳統(tǒng)的土地填埋、焚燒等方法進行處理，存在占用土地空間大、熱能效率低、大氣污染等問題，為了減輕市政污泥對環(huán)境造成的不利影響，需要對其進行減量化、無害化、資源化處理。

2、陶瓷坯體增強劑一般選用甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、淀粉聚合物、苯多酸酯類、酰胺類等高分子有機物，但是陶瓷坯體增強劑大多存在添加量少時，坯體強度不夠?qū)е缕茡p率大；添加量大時，料漿稠化而影響造粒的問題，不利于其在陶瓷生產(chǎn)中的應用。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種陶瓷坯體增強劑，可以實現(xiàn)市政污泥的資源化利用，且陶瓷坯體增強劑可以在較小的添加量下實現(xiàn)瓷磚干坯強度的顯著提升。

2、本發(fā)明還要解決的技術問題在于，提供一種陶瓷坯體增強劑的制備方法，制備簡單，效率高。

3、本發(fā)明還要解決的技術問題在于，提供一種陶瓷坯體增強劑的應用，制得的瓷磚干坯強度高。

4、為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種陶瓷坯體增強劑，包括以下重量份的組分：絕干污泥50～70份，添加劑25～50份，輔助劑0.5～10份；各組分的質(zhì)量份總和為100份；

5、所述絕干污泥由市政污泥經(jīng)除雜、結(jié)合水釋放、除臭殺菌、絮凝、脫水干化得到。

6、作為上述技術方案的改進，所述絕干污泥包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁8％～12％，二氧化硅20％～25％，三氧化二鐵4％～8％，二氧化鈦0.1％～1％，氧化鈣0.5％～3％，氧化鎂0.5％～1％，氧化鉀1％～2％，氧化鈉0.5％～2％，燒失量45％～55％。

7、作為上述技術方案的改進，所述添加劑為水洗球土、水洗高嶺土、煅燒高嶺土、石英砂、膨潤土中的一種或多種。

8、作為上述技術方案的改進，所述水洗球土包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁28％～33％，二氧化硅50％～55％，三氧化二鐵0.1％～1.5％，二氧化鈦0.01％～0.5％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～0.5％，氧化鉀0.1％～2％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量5％～15％；

9、所述水洗高嶺土包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁35％～42％，二氧化硅45％～55％，三氧化二鐵0.01％～1％，二氧化鈦0.01％～1％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～0.5％，氧化鉀0.1％～1％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量5％～15％；

10、所述煅燒高嶺土包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁45％～50％，二氧化硅45％～50％，三氧化二鐵0.01％～1％，二氧化鈦0.01％～1％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～0.5％，氧化鉀0.1％～1％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量0.5％～5％；

11、所述石英砂包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁1％～8％，二氧化硅90％～98％，三氧化二鐵0.1％～1％，二氧化鈦0.01％～1％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～1％，氧化鉀0.1％～3％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量0.5％～5％；

12、所述膨潤土包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁15％～20％，二氧化硅70％～75％，三氧化二鐵0.1％～2％，二氧化鈦0.01％～1％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～1％，氧化鉀0.1％～3％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量5％～10％。

13、作為上述技術方案的改進，所述輔助劑為三聚磷酸鈉、六聚磷酸鈉、五水偏硅酸鈉中的一種或多種。

14、相應的，本發(fā)明還公開了一種陶瓷坯體增強劑的制造方法，包括以下步驟：

15、(1)將絕干污泥破碎；

16、(2)將添加劑破碎；

17、(3)將絕干污泥、添加劑、輔助劑按比例混合均勻，得到所述陶瓷坯體增強劑。

18、作為上述技術方案的改進，所述絕干污泥采用以下步驟處理得到：

19、(1.1)將市政污泥投入化漿池中，加水化漿至泥漿的含水率為90％～98％；

20、(1.2)除去泥漿中粒徑較大的顆粒，并將除雜后的泥漿進行研磨；

21、(1.3)將研磨后的泥漿送入反應池中，先加入含氯酸鹽，再加入含硫化合物、含氯化合物、聚合氯化物中的一種或多種，最后采用堿中和泥漿；

22、(1.4)在泥漿中加入絮凝劑使泥漿中的污泥顆粒聚集；

23、(1.5)將沉降后的泥漿脫水至污泥的含水率為30％～50％；

24、(1.6)脫水后的污泥經(jīng)干化處理得到絕干污泥。

25、作為上述技術方案的改進，所述絮凝劑包括以下重量百分比的原料：聚丙烯酰胺6％～20％，淀粉40％～60％，麥芽糊精20％～40％，功能助劑1％～10％；

26、所述絮凝劑的投加量為2wt％～4wt％。

27、作為上述技術方案的改進，所述干化處理包括：

28、進行微波干化處理，所述微波干化處理的微波頻率為2000mhz～2450mhz，微波功率為320w～640w；

29、或，進行低溫干化處理，所述低溫干化處理的溫度為60℃～80℃。

30、相應的，本發(fā)明還公開了上述的陶瓷坯體增強劑在瓷磚制備中的應用，所述陶瓷坯體增強劑的加入量為陶瓷坯料干料的0.05wt％～0.5wt％。

31、實施本發(fā)明，具有如下有益效果：

32、1、本發(fā)明將市政污泥處理得到的絕干污泥與添加劑、輔助劑混合，得到陶瓷坯體增強劑。污泥中的有機質(zhì)、腐殖酸鈉以及絮凝過程中添加的絮凝劑等成分的分子鏈具有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，能夠與坯體成分相互粘結(jié)在一起，提高瓷磚強度；此外，瓷磚燒制過程中，絕干污泥中的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化合物固化在瓷磚中，不會對環(huán)境及人體造成傷害。將本發(fā)明的陶瓷坯體增強劑按陶瓷坯料干料的0.05wt％～0.5wt％加入，得到的瓷磚干坯強可以提升20％以上。

33、2、本發(fā)明在市政污泥處理過程中添加氯酸鹽，釋放內(nèi)部結(jié)合水，改善污泥的脫水性能；含硫化合物、含氯化合物或聚合氯化物的加入可以去除市政污泥中的細菌、病毒、蟲卵等，保證后續(xù)制備得到的陶瓷的使用安全性；對絮凝劑進行優(yōu)選，有利于絮凝劑的吸附架橋，從而提高污泥脫水性及對重金屬等物質(zhì)的沉降效果。

技術特征：

1.一種陶瓷坯體增強劑，其特征在于，包括以下重量份的組分：絕干污泥50～70份，添加劑25～50份，輔助劑0.5～10份；各組分的質(zhì)量份總和為100份；

2.如權利要求1所述的陶瓷坯體增強劑，其特征在于，所述絕干污泥包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁8％～12％，二氧化硅20％～25％，三氧化二鐵4％～8％，二氧化鈦0.1％～1％，氧化鈣0.5％～3％，氧化鎂0.5％～1％，氧化鉀1％～2％，氧化鈉0.5％～2％，燒失量45％～55％。

3.如權利要求1所述的陶瓷坯體增強劑，其特征在于，所述添加劑為水洗球土、水洗高嶺土、煅燒高嶺土、石英砂、膨潤土中的一種或多種。

4.如權利要求3所述的陶瓷坯體增強劑，其特征在于，所述水洗球土包括以下重量百分比的成分：三氧化二鋁28％～33％，二氧化硅50％～55％，三氧化二鐵0.1％～1.5％，二氧化鈦0.01％～0.5％，氧化鈣0.01％～0.5％，氧化鎂0.01％～0.5％，氧化鉀0.1％～2％，氧化鈉0.1％～1％，燒失量5％～15％；

5.如權利要求1所述的陶瓷坯體增強劑，其特征在于，所述輔助劑為三聚磷酸鈉、六聚磷酸鈉、五水偏硅酸鈉中的一種或多種。

6.一種如權利要求1～5任一項所述的陶瓷坯體增強劑的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.如權利要求6所述的陶瓷坯體增強劑的制造方法，其特征在于，所述絕干污泥采用以下步驟處理得到：

8.如權利要求6所述的陶瓷坯體增強劑的制造方法，其特征在于，所述絮凝劑包括以下重量百分比的原料：聚丙烯酰胺6％～20％，淀粉40％～60％，麥芽糊精20％～40％，功能助劑1％～10％；

9.如權利要求6所述的陶瓷坯體增強劑的制造方法，其特征在于，所述干化處理包括：

10.如權利要求1～5任一項所述的陶瓷坯體增強劑在瓷磚制備中的應用，其特征在于，所述陶瓷坯體增強劑的加入量為陶瓷坯料干料的0.05wt％～0.5wt％。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種陶瓷坯體增強劑及制造方法和應用，所述陶瓷坯體增強劑包括以下重量份的組分：絕干污泥50～70份，添加劑25～50份，輔助劑0.5～10份；各組分的質(zhì)量份總和為100份；所述絕干污泥由市政污泥經(jīng)除雜、結(jié)合水釋放、除臭殺菌、絮凝、脫水干化得到。實施本發(fā)明，可以實現(xiàn)市政污泥的資源化利用，制得的陶瓷坯體增強劑能夠?qū)⑻沾傻母膳鲝姸忍岣?0％以上。

技術研發(fā)人員：朱祥輝,林劍和
受保護的技術使用者：羅源創(chuàng)新環(huán)保科技有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9