污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法

摘要

本发明公开了污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法，制备方法包括如下步骤：材料选取：污泥固废物10‑15份；铁矿矿渣20‑25份；碳酸钠4‑7份；粉煤灰25‑50份；硅源材料4‑16份；有机质8‑12份；改性剂0.1‑0.25份；稳泡剂0.1‑0.25份；珍珠岩10‑15份。通过此方法制成的墙体，内部含有碳酸钠养护后所形成的气孔，以及珍珠岩内部的裂隙，声音传递后经过内部裂缝能够使声波通过材料细小的孔转化成热能，从而达到吸音的效果，且墙体整体采用不可燃物质制成，防火性能较好。

说明书

技术领域

本发明属于隔音材料生产技术领域，具体涉及污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法。

背景技术

城市污泥固废物是指城市居民日常生活或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。城市垃圾主要来自城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业、市政环卫、交通运输、工业企业单位及给排水处理污泥等。典型的城市同体废物包括废塑料、废橡胶、废汽车、废旧家电、废纸和建筑垃圾等，但是城市内的污泥的堆积不仅影响正常的工作，且污泥还有着一定的利用价值，而尾矿一般是废弃物，常常需要运输到其它地方，不仅占用大量的空间，而且处理起来比较麻烦，而墙材又需要大量的混凝土来进行加工。

现针对污泥及尾矿的利用率较低，处理较为困难而言，发明出污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法，制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物10-15份；铁矿矿渣20-25份；碳酸钠4-7份；粉煤灰25-50份；硅源材料4-16份；有机质8-12份；改性剂0.1-0.25份；稳泡剂0.1-0.25份；珍珠岩10-15份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，水和空气充分接触以交换气态物质和去除水中挥发性物质的水处理方法，或使气体从水中逸出，去除水的臭味或二氧化碳和硫化氢等有害气体，或使氧气溶入水中，以提高溶解氧浓度，达到除铁、除锰或促进需氧微生物降解有机物的目的，再经吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，制得隔音材料板材。

优选的，所述S2步骤中污泥改性曝气池的曝气处理是时间为15-120分钟。

优选的，所述S3步骤中筛选出直径0.3-0.6mm的铁矿矿渣。

优选的，所述S5步骤中，搅拌机转速为300-600r/s。

优选的，所述S6步骤中，浇注的体积为试模总体积的70-90％。

优选的，所述S6步骤中，发气静停1.5-2.5h。

优选的，所述S6步骤中，养护温度为40-70°摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的曝气池内部填充入臭氧进行曝气处理，通过气泡的涌动让池内悬浮体下沉，使污泥利用充分，且臭氧能够对内部的污泥进行杀菌除臭，并由紫外线灯对池内照射，使得污泥的杀菌消毒比较全面，制成的墙体环保无害。

2、通过采用铁矿尾矿作为材料使用，并又采用了磁选法选磁铁矿的尾矿，这样制得的铁矿是无害的，且没有使用药剂回收其他伴生有益元素的，使得尾矿无害，采用一些工业废弃物来制成的墙体，废物利用，提高了资源的使用率。

3、用此方法制成的墙体，内部含有碳酸钠养护后所形成的气孔，以及珍珠岩内部的裂隙，声音传递后经过内部裂缝能够使声波通过材料细小的孔后反复多次折射，从而阻止声音的传播，以达到吸音的效果，且墙体整体采用不可燃物质制成，防火性能较好。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提供一种技术方案：污泥固废物协同工业矿渣制备节能防火隔音墙材的方法，制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物10份；铁矿矿渣20份；碳酸钠4份；粉煤灰25份；硅源材料4份；有机质8份；改性剂0.1份；稳泡剂0.1份；珍珠岩10份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为15分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.3-0.6mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为300r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的70％，发气静停1.5h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为40°摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例二：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物11份；铁矿矿渣21份；碳酸钠4.5份；粉煤灰30份；硅源材料6份；有机质8.5份；改性剂0.14份；稳泡剂0.14份；珍珠岩11份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为20分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.35mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为350r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的75％，发气静停1.6h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为45摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例三：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物11.5份；铁矿矿渣21.5份；碳酸钠5份；粉煤灰35份；硅源材料8份；有机质9份；改性剂0.16份；稳泡剂0.16份；珍珠岩12份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为30分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.4mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为400r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的77％，发气静停1.8h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为50摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例四：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物12份；铁矿矿渣22份；碳酸钠5.5份；粉煤灰40份；硅源材料10份；有机质10份；改性剂0.2份；稳泡剂0.2份；珍珠岩12份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为50分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.45mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为450r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的80％，发气静停20h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为55°摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例五：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物13份；铁矿矿渣23份；碳酸钠6份；粉煤灰45份；硅源材料12份；有机质10.5份；改性剂1.22份；稳泡剂0.22份；珍珠岩13份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为70分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.5mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为500r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的83％，发气静停2.2h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为60摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例六：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物14份；铁矿矿渣23份；碳酸钠6份；粉煤灰45份；硅源材料14份；有机质11份；改性剂0.24份；稳泡剂0.24份；珍珠岩14份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为90分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.55mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为550r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的86％，发气静停2.4h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为65°摄氏度，制得隔音材料板材。

实施例七：

本发明提供一种技术方案：制备方法包括如下步骤：

S1：材料选取：污泥固废物15份；铁矿矿渣25份；碳酸钠7份；粉煤灰50份；硅源材料16份；有机质12份；改性剂0.25份；稳泡剂0.25份；珍珠岩15份。

S2：制备改性污泥固废物：将污泥固废物溶解于曝气池内的水中，对曝气池内通入臭氧进行曝气处理，污泥改性曝气池的曝气处理是时间为120分钟，让池内悬浮体下沉，同时利用紫外线灯对池内进行照射，对污泥进行全面的杀菌，经过曝气改性的污泥随后进入初沉池，吸附沉降后取出改性污泥备用。

S3：制备改性铁矿矿渣：将铁矿矿渣碾碎后，利用筛分机对铁矿矿渣进行筛分处理，筛选出直径0.6mm的铁矿矿渣，再通过磁选法对铁矿矿渣进行磁选，筛去无用的金属及有害金属。

S4：制备改性粉煤灰和改性有机质：取一定量的改性剂，然后将改性剂加入水中，并将改性剂水溶液分成两份，将有机质浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的有机质，将粉煤灰浸渍于改性剂水溶液中，得到改性后的粉煤灰。

S5：制备混合浆料：取S2步骤所制备的改性污泥和S3步骤中所制备的改性铁矿矿渣，将改性污泥及改性铁矿矿渣放入混合搅拌机内部，然后向改性污泥中加入硅源材料，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，搅拌机转速为600r/s，然后进行静置，然后依次加入S4步骤制备的改性有机质、碳酸钠、S4步骤制备的改性粉煤灰、稳泡剂、珍珠岩，开启混合搅拌机进行搅拌混匀，得到混合浆料。

S6：制备隔音材料：将S5步骤中所制得的混合浆料浇注入试模，浇注的体积为试模总体积的90％，发气静停2.5h，然后用将试模表面刮平并进行控温养护，养护温度为70°摄氏度，制得隔音材料板材。

分别取上述实施例1-7中制得板材进行隔音性能的测试，测试结果的平均值见下表所示：

由此可见，本发明的隔音效果较好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。