專利名稱：堿渣制工程土的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氨堿法生產(chǎn)純堿過程中廢渣的綜合利用。
氨堿法純堿生產(chǎn)過程中大量廢渣常年堆積，既占去大量土地，又污染環(huán)境，已有的廢渣綜合利用方法很多，如CN87101827“堿渣建筑膠泥的制造方法”，CN89108216“氨堿廢渣制水泥方法”，CN86107909“鹽和純堿聯(lián)合生產(chǎn)方法”，前兩項(xiàng)專利是處理現(xiàn)有堆積堿渣的方法，堿渣制水泥的方法中，若將現(xiàn)生產(chǎn)的廢渣液進(jìn)行處理后亦可進(jìn)制水泥工序，“鹽堿聯(lián)產(chǎn)”方法是避免鹽堿兩大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生廢渣并變廢為寶的方法，上述方法雖然好，但由于成本問題，兩大產(chǎn)業(yè)聯(lián)合的布局等多種因素影響，實(shí)施不太容易，而CN93117804“堿渣粉煤灰制回填土的方法”和CN93117803“堿渣粉煤灰制陶砂陶粒的方法”兩項(xiàng)專利申請(qǐng)則將堿渣、粉煤灰兩種工業(yè)廢渣配合進(jìn)行綜合利用，其處理工藝比前述專利簡單得多，而所得產(chǎn)品回填土和陶砂陶粒又是建筑業(yè)迫切需要且用量極大的建材，為堿渣粉煤灰綜合利用開辟了一條重要途徑，這兩種方法均需將堿渣用2～3倍水松解(即水解)，然后配料、混合、陳化、固液分離而得到含水20％—40％的混合物回填土成品，這種水解陳化過程用水量大，陳化設(shè)備大，大規(guī)模工業(yè)化存在一定缺陷。
本發(fā)明目的是提供一種大量處理堿渣或直接排放廢渣液的工藝方法簡單的堿渣制工程土的方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，將50～100wt％的堆積堿渣原料粗粉碎后進(jìn)入攪拌工序攪拌，得到膏狀體，在常溫常壓下自然干燥脫水固化24～48小時(shí)即成。
所述堿渣用量可以是100％，也可選用50～100％之間的任何量，在使用量小于100％時(shí)，還可添加選擇成分以重量百分?jǐn)?shù)表示有0～50％粉煤灰，0～50％水泥，0～50％黃土，0～50％砂，0～50％石，0～50％液態(tài)渣和0～50％硫酸鈣，還可以添加選擇成份0～50％返石返砂和0～50％氧化鈣。上述選擇成分可以選用一種、兩種或兩種以上，可以根據(jù)需要和原料來源任意組合。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是將氨堿法純堿生產(chǎn)過程中直接排放的廢渣液在廢液池經(jīng)過2～10天的沉積，然后用泵打入壓濾機(jī)壓濾，壓濾后的堿渣進(jìn)入攪拌工序攪拌，得到膏狀體，在常溫常壓下自然干燥脫水固化24～48小時(shí)即成。
上述黃土是習(xí)慣稱法，根據(jù)地區(qū)差別可選擇不同的土質(zhì)。
所述堆積堿渣的化學(xué)成分以氧化物形式表示主要是5～11％SiO2，1～3％AL2O3，1～3％Fe2O3，38～42％CaO，3.5～7％MgO，5～13％CL-，其余的是放40～50％水份，通過對(duì)排放廢液固形物堿渣的巖相分析結(jié)果，其組成主要是CaCO3，其次是Ca0.98Na0.03SO4·0.47H2O和CaCl2·Ca(OH)2·H2O兩種帶結(jié)晶水的復(fù)鹽以及微量的NaCL。本發(fā)明通過將堿渣直接攪拌，使復(fù)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生物理變化，使堿渣中包含的水份容易折出，從而通過自然干燥脫水固化，達(dá)到含水率10～30％的工程土原料。
所述攪拌工序可以是土法攪拌(即人工攪拌)，也可以采用機(jī)械攪拌，可以是單級(jí)攪拌，也可以是多級(jí)攪拌，在攪拌過程中首先形成松散狀固體，進(jìn)一步攪拌得到膏狀體產(chǎn)品，至于機(jī)械攪拌方式可以采用常規(guī)的螺旋輸送攪拌機(jī)，桶式螺旋葉片式攪拌和桶式氣動(dòng)攪拌等形式。所述干燥方式除了常溫常壓下自然干燥脫水外，根據(jù)季節(jié)和天氣情況，也可增設(shè)物理加溫方法如電加熱、油加熱、氣加熱、煤加熱、木柴加熱，可以通過窯和炕或其他加熱設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明堿渣制工程土的方法中原料堿渣有兩種來源，一種是氨堿法純堿生產(chǎn)中排放廢液廢渣經(jīng)過長年堆積而成的所謂干渣，其中含水一般在40～50％，也有的含水在50～60％或更高一些；另一種來源即是前述新排放廢渣液經(jīng)過短時(shí)間沉積，將液體部分溢流走一部分，底流經(jīng)過壓濾，這種壓濾后堿渣水份可以降到50～60％，就可以進(jìn)入攪拌工序了。當(dāng)然，如果將新排放廢渣液不經(jīng)沉積而直接通過壓濾機(jī)，也能得到含水50～60％的堿渣，再進(jìn)入攪拌工序，但是這樣處理不經(jīng)濟(jì)。至于壓濾設(shè)備可以采用常規(guī)設(shè)備如板框壓濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機(jī)等機(jī)械脫水設(shè)備。
本發(fā)明堿渣制工程土的方法，與已有技術(shù)相比，具有工藝簡單，消耗堿渣量大，處理堿渣成本特別低的特點(diǎn)，本發(fā)明工程土特別適于鹽堿地大規(guī)模工業(yè)化填地、筑路、灘涂圍壩和其他建筑用材，例如作回填土?xí)r可以將自然干燥固化產(chǎn)品直接去填地，用作筑路、灘涂圍壩和其他建筑用材時(shí)，可以根據(jù)工程需要，將堿渣產(chǎn)品粉碎后添加其他物料如黃土、粉煤灰、返石砂、鋼渣、生石灰等加水拌和壓實(shí)即成，堿渣處理后的上述用途對(duì)替代建筑業(yè)黃土填地來說，不僅保護(hù)了黃土資源，而且變廢為寶，消除了堿渣的污染，同時(shí)對(duì)氨堿法純堿廠的生存，解決了后顧之憂。
本發(fā)明的實(shí)施例并不限于下述實(shí)例。
實(shí)例1堿渣100kg，粉煤灰100kg，人工攪拌5分鐘，常溫下自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8Mpa。
實(shí)例2堿渣200kg，螺旋輸送攪拌機(jī)攪拌2分鐘，常溫下自然干燥48小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例3堿渣60％、粉煤灰20％、水泥20％，合計(jì)200kg，桶式螺旋葉片式攪拌5分鐘，常溫下自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為5MPa。
實(shí)例4堿渣90％、黃土10％，合計(jì)200kg，人工攪拌5分鐘，常溫下自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)鹽抗壓強(qiáng)度達(dá)0.8MPa。
實(shí)例5堿渣80％、砂20％，合計(jì)200kg，螺旋輸送攪拌機(jī)攪拌2分鐘，常溫下自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例6堿渣80％、石20％，合計(jì)200kg，處理工藝同例5，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例7堿渣80％、液態(tài)渣20％，合計(jì)200kg，螺旋輸送攪拌機(jī)攪拌1分鐘，自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例8堿渣90％、硫酸鈣10％，合計(jì)200kg，螺旋輸送攪拌機(jī)攪拌3分鐘，自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.2MPa。
實(shí)例9堿渣80％、粉煤灰10％，氧化鈣(生石灰)10％，合計(jì)50Kg，人工攪拌2分鐘，自然干燥24小時(shí)，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.2MPa。
實(shí)例10堿渣80％、粉煤灰10％、返石返砂10％，合計(jì)50kg，處理工藝同例9，成品無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例11取廢渣液1000cm3，量筒內(nèi)澄清2小時(shí)，取底流，用濾布包住手工壓濾得2.98kg堿渣、測(cè)其水份為62％，通過人工攪拌2分鐘，自然干燥24小時(shí)，得2kg成品土，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。
實(shí)例12取廢渣液1000cm3，量筒內(nèi)澄清2小時(shí)，取底流，用濾布包住手工壓濾得3.1kg堿渣、配0.3kg粉煤灰、0.2kg水泥，用人工攪拌3分鐘，自然干燥24小時(shí)，得2.7kg成品土，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.3MPa。
權(quán)利要求
1.一種堿渣制工程土的方法，本發(fā)明特征在于將50～100wt％堆積堿渣粗粉碎，然后進(jìn)入攪拌工序攪拌，得膏狀體，此膏狀體在常溫常壓下經(jīng)24～48小時(shí)自然干燥脫水固化即成。
2.一種堿渣制工程土的方法，本發(fā)明特征在于將直接排放的廢渣液在廢液池沉積2～10天，然后送入壓濾機(jī)壓濾，壓濾后的堿渣進(jìn)入攪拌工序攪拌，得膏狀體，此膏狀體在常溫常壓下經(jīng)24～48小時(shí)自然干燥脫水固化即成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述堿渣制工程土的方法，其特征在于所述堿渣原料中可以添加選擇成分，以重量百分?jǐn)?shù)表示有0～50％粉煤灰、0～50％水泥、0～50％黃土、0～50％砂、0～50％石、0～50％液態(tài)渣和0～50％硫酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述堿渣制工程土的方法，其特征在于所述堿渣原料中還可以添加選擇成分0～50％，返石返砂和0～50％氧化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述堿渣制工程土的方法，其特征在于所述干燥方法還可以采用物理加熱方法。
全文摘要
一種堿渣制工程土的方法，屬于氨堿法純堿廢渣綜合利用領(lǐng)域。本方法是將50～100wt％的堆積堿渣或新排放廢渣液初步沉積后經(jīng)壓濾工序(如板框壓濾機(jī))壓濾后的堿渣粗粉碎后進(jìn)入攪拌工序攪拌，得到膏狀體，此膏狀體在常溫常壓下經(jīng)24～48小時(shí)自然干燥脫水固化即成，在進(jìn)入攪拌工序前還可添加選擇成分粉煤灰、水泥、返砂返石、石灰、黃土等物料，可選用其中一種、二種或兩種以上組合使用。
文檔編號(hào)C04B5/00GK1130158SQ9510629
公開日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1995年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月28日
發(fā)明者喬希海, 楊鳳霞, 喬軼青, 喬軼欣, 喬希平, 喬愛玉, 喬愛潔, 喬愛靜, 周依群, 周依欣, 周宇欣, 楊德林 申請(qǐng)人:喬希海, 楊鳳霞, 周依群, 喬軼青, 喬軼欣, 喬希平, 喬愛玉, 喬愛潔, 喬愛靜, 周依欣, 周宇欣, 楊德林