本发明专利技术公开了一种淤泥固化剂及利用该淤泥固化剂固化淤泥的装置。所述淤泥固化剂，其原料包括磷石膏，磨细矿粉，硅粉材料及碱激发材料。所述固化淤泥的装置包括依次排列、分别用于投放磷石膏、磨细矿粉、硅粉材料、碱激发材料、淤泥的进料斗，每个进料斗的出口端均通过一称量装置与搅拌装置的搅拌仓连通，搅拌装置的搅拌仓与压制装置一端的进料口连接，压制装置的另一端设有出料口；所有称量装置由PLC控制器控制。本发明专利技术可以综合利用磷石膏、矿粉等工业固废和废玻璃粉等建筑固废，通过低成本的生产过程利用固体废物生产高价值的产品。生产过程利用固体废物生产高价值的产品。生产过程利用固体废物生产高价值的产品。
【技术实现步骤摘要】
一种淤泥固化剂及利用该淤泥固化剂固化淤泥的装置
[0001]本专利技术涉及一种利用可替换水泥的胶凝材料固化淤泥的工艺和装置，属于无机非金属材料及环境保护
技术介绍
[0002]疏浚淤泥一般具有产生量大、含水率高、强度低等特点，需采取固化技术进行处理，利用固化剂与淤泥中水和土颗粒之间的反应降低含水率、提高强度，达到便于运输和填埋、转化为良好土工材料的目的。传统淤泥固化剂主要以水泥胶凝材料为主，存在高成本、固化后抗压强度低、资源化利用率低、后期减容和二次污染问题。
[0003]工业固废是工业生产过程中产生的固体废物(如矿粉、磷石膏、粉煤灰等)。随着我国工业化进程的快速发展，工业固废产生量也逐年攀升，其中磷石膏的排放量以每年5000万吨的速率增长，利用率不到15％，大多数磷石膏被堆存。大量固废的堆存放置不仅会对周边土壤、地下水、大气、植被等造成污染，而且还占用了宝贵的土地资源，在经济和社会影响上对相关企业带来了负担，制约着相关行业的发展。
[0004]另外，专利技术人调研中还发现在建筑施工过程中，也会产生大量的建筑固废，如废玻璃、工程渣土、泥浆等，在施工完毕后施工人员往往将其扔进垃圾填埋场内，但由于其体积较大，占用面积较大，因此很难被处理。
[0005]磷石膏、矿粉和废玻璃中含有丰富的钙、硅、硫、铝等资源，是一种良好的胶凝材料，其再生利用符合国家的可持续发展战略，对相关企业的发展具有较大意义。据专利技术人了解，磷石膏主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·
2H2O)，矿粉主要成分为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等，废玻璃主要成分为SiO2。磷石膏中的CaSO4·
2H2O能在碱性环境中与矿粉和废玻璃粉中SiO2、Al2O3、CaO水化生成钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C
‑
S
‑
H)等凝胶物质具有较强的固化能力，可用于淤泥的固化。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种淤泥固化剂及其处理系统的应用。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：
[0008]一种淤泥固化剂，原料包括磷石膏，磨细矿粉，硅粉材料及碱激发材料。
[0009]优选地，所述淤泥固化剂中各原料的配比与淤泥中有机质含量及水灰比的关系如表1所示：
[0010]表1
[0011]有机质质量含量磷石膏、磨细矿粉、富硅材料、碱激发材料质量比水灰比≤7％4.5:2.5:2:10.7
‑
0.87％
‑
15％3.5:2.5:2:10.5
‑
0.6≥15％2.5:2.5:2:10.3
‑
0.4
[0012]优选地，所述淤泥固化剂中各原料的配比与所需淤泥的盐分浓度及水灰比的关系
如表2所示：
[0013]表2
[0014]盐分质量浓度磷石膏、磨细矿粉、富硅材料、碱激发材料质量比水灰比≤3％4.5:2.5:2:10.7
‑
0.83％
‑
7％3.5:2.5:2:10.5
‑
0.6≥7％2.5:2.5:2:10.3
‑
0.4
[0015]优选地，所述硅粉材料的规格与所需
[0016]淤泥的强度范围的关系如表3所示：
[0017]表3
[0018]强度范围富硅材料规格≤1MPa250μm
‑
600μm1
‑
3MPa45μm
‑
230μm≥3MPa13μm
‑
38μm
[0019]优选地，所需淤泥依据规范进行固体废物浸出毒性的浸出程序，浸出液的pH值范围与配比，即化剂在固化土中的质量百分比的关系如表4所示：
[0020]表4
[0021]浸出液质量百分比pH＝7
±
0.055％pH＝4
±
0.057％pH＝3.20
±
0.0510％pH＝2
±
0.0514％
[0022]本专利技术还提供了一种利用上述的淤泥固化剂固化淤泥的装置，其包括依次排列、分别用于投放磷石膏、磨细矿粉、硅粉材料、碱激发材料、淤泥的进料斗，每个进料斗的出口端均通过一称量装置与滤水机、破碎装置、粉磨装置、搅拌装置的搅拌仓连通，搅拌仓与压制装置和出料口连接；所有称量装置由PLC控制器控制。
[0023]优选地，用于投放淤泥的所述进料斗依次连通称量装置、滤水机和破碎机和粉磨装置后与进料仓连通，水箱与搅拌装置的搅拌仓连通。
[0024]优选地，用于投放淤泥的所述进料仓内还设有含水率测定装置、有机质检测装置、及含盐量检测装置，含水率测定装置、有机质检测装置、及含盐量检测装置由PLC控制器控制。
[0025]本专利技术提供一种利用工业固废(磷石膏、矿粉)和建筑固废(废玻璃)联合生产淤泥固化剂及其处理系统的应用和方法。该系统和方法可以综合利用磷石膏、矿粉等工业固废和废玻璃粉等建筑固废，通过低成本的生产过程利用固体废物生产高价值的产品，生产原料取材广泛、价格低廉，生产的淤泥固化剂可广泛应用于岸基工程、地基处理、海岛建设、地质灾害防治、水利水电工程防渗堵漏等领域，因此具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。
[0026]本专利技术所用的富硅材料(废玻璃粉)通过将玻璃等垃圾研磨成粉状，作为固化剂与淤泥混合使用，研磨后的玻璃等建筑固废，不仅会减小其体积，还会产生凝胶性，与淤泥混
合压制成块后，可以将其本身和淤泥中的污染物锁住，形成防渗屏障，固化后可以防止污染周边环境。
[0027]本专利技术可充分利用多种固废，实现固废的综合性和高附加值利用，因此具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提供的固化淤泥的装置的示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0030]如图1所示，为各实施例所采用的如图1所示，为各实施例所采用的一种固化淤泥的装置，其包括依次排列、分别用于投放磷石膏、磨细矿粉、富硅材料(废玻璃粉)、碱激发材料、淤泥的进料斗1，每个进料斗1的出口端均通过一称量装置2连通，其中淤泥经称量装置2称量后进入滤水机11，经滤水后进入破碎机3和粉磨机4进行粉磨，粉磨后进入搅拌装置5的搅拌仓6与固化剂进行混合，混合后的物料进入压制装置7，压制装置7的另一端设有出料口8；所有称量装置2由PLC控制器9控制。
[0031]各实施例中磷石膏来源于湖北中孚化工集团有限公司磷石膏堆场，具体成分如下：
[0032]元素元素含量/％氧化物氧化物含量/％Ca59.14SO345.92Sx29.85CaO41.27Si4.99SiO27.31Fe1.11MgO1.02F0.915P2O50.979Mg0.849Al2O30.753K本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种淤泥固化剂，其特征在于，原料包括磷石膏，磨细矿粉，硅粉材料及碱激发材料。2.如权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述淤泥固化剂中各原料的配比与淤泥中有机质含量及水灰比的关系如表1所示：表1有机质质量含量磷石膏、磨细矿粉、富硅材料、碱激发材料质量比水灰比≤7％4.5:2.5:2:10.7
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0.87％
‑
15％3.5:2.5:2:10.5
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0.6≥15％2.5:2.5:2:10.3
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0.43.如权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述淤泥固化剂中各原料的配比与所需淤泥的盐分浓度及水灰比的关系如表2所示：表2盐分质量浓度磷石膏、磨细矿粉、富硅材料、碱激发材料质量比水灰比≤3％4.5:2.5:2:10.7
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0.83％
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7％3.5:2.5:2:10.5
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0.6≥7％2.5:2.5:2:10.3
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0.44.如权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述硅粉材料的规格与所需淤泥的强度范围的关系如表3所示：表3强度范围富硅材料规格≤1MPa250μm
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600μm1
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3MPa45μm
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230μm≥3MPa13μm
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38μm5.如权利要求1所述的淤泥固化剂，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙文静，范日东，谢洪璋，肖宇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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