高性能轻骨料制备技术分析——马连涛 恒远动态 新闻动态 陶粒设备|陶粒生产线|陶粒项目总包|立式搅拌机|回转窑|山东恒远利废技术股份有限公司-尊龙登录

1  前言

    陶粒是一种在窑炉中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面坚硬，内部呈蜂窝状。陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高、软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应等性能。特别是由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性等特点。

而且生产陶粒可大量利用固体废弃物，广泛适用于污泥淤泥、尾矿、煤矸石、粉煤灰、赤泥、工业废渣、飞灰等废弃物的彻底处理。“以废治废”，最终生产出绿色高附加值产品——陶粒。

2  陶粒应用范围广

    陶粒作为一种高性能轻骨料可用于装配式建筑构件、轻骨料混凝土、海绵城市建设、污水滤料、生态湿地建设等，具有较高附加值，应用前景广阔（图1）。

            图1  陶粒应用范围

商品混凝土中使用陶粒替代砂石骨料配制成混凝土，可有效减轻建筑物重量，且具有保温性能好，抗渗透性、耐火性强的优势，装配式建筑结构件、高层建筑保温砌块、大跨度混凝土构件、地基回填浇筑等均可广泛使用。

海绵城市渗水储水。陶粒具有较多的孔隙，吸附性强，是建设海绵城市比较理想的海绵体材料。可用在建筑绿色屋顶无土栽培、透水路面铺设等。陶粒能吸收并锁住大量雨水，消除城市内涝。天气炎热时水分蒸发，减轻城市热岛效应。

用作污水治理滤料。陶粒滤料质轻、孔隙率高、表面积大，有足够的机械强度、吸附力强，化学性能稳定，且价格比活性炭便宜，适宜于脱色等处理，也可用作工业滤料。

湿地浮床绿植栽培。超轻通孔的陶粒由于孔隙分布均匀，渗透能力强、吸水性强，可用于微生物、绿色植物的栽培。将其用于浮床生态系统、湿地生态系统等，有利于植物根系生长，可净化各种水系，是处理富营养化水体的理想方式。

3  超高强固废陶粒制备技术

恒远利废公司2012年引进英国rtal公司瀑落式回转窑，并与中科院合作研发“工业固废协同处理——焙烧陶粒”技术。

采用 “低温烘干 高温焙烧”的方法生产陶粒，整条生产线采用独有的陶粒成型成套专利技术(发明专利号：201310564630.7)。污泥及硅铝系的固体废弃物混合造粒后，经200℃低温烘干，再直接进入1100℃以上窑炉焙烧。此方法可大大提高陶粒成品率，且烘干和焙烧段温度避开了二噁英产生区域。污泥在焙烧过程中有机质全部助燃，硅铝系的固废则在高温下熔融重组，重金属类元素被固化到晶格中，最终形成资源化的产品——陶粒。

核心焙烧设备瀑落式回转窑源自英国，内部独有的三叶弧形截面热交换效率高，是传统回转窑的2倍，实现了低耗高产的目的。该窑炉长度仅为传统回转窑的1/4，且采取窑外造粒工艺，整条生产线占地小，空间利用率高，大大降低了土建投资。配套的余热回用系统可将窑炉尾气热量循环利用，再用于脱水烘干等环节，符合绿色节能的发展要求。

生产车间全封闭，采用负压将烟气、臭气等集合处理，真正做到无二次污染。整体生产线集污泥干燥、陈化、成型、烧结、冷却于一体，另配有清洁处理系统。陶粒生产全程自动化，整个车间几乎实现无人作业。核心环节高温焙烧段，通过火焰自动控制系统配套窑内监控高清摄像，可实现温度的精准调节，确保陶粒产品优质。

该技术集合污泥大掺量、高产低耗能、电控自动化、余热再利用、烟气臭气处理、占地小投资省等六大特点，代表了目前国内陶粒生产行业先进水平。

3.1 多种类固废髙掺量利用

可广泛适用于尾矿、煤矸石、粉煤灰、赤泥、污泥、淤泥、工程弃土、工业废渣的彻底处理。粉煤灰、尾矿掺量可达90%以上，污泥掺量可达30%以上。

3.2 生产线环保无污染

可控制烟气在燃烧室内850度时停留2秒以上，使二噁英完全分解。采用烟气回收、臭气处置、大气污染物处理等系统，使污染物排放达到环保要求。

3.3  焙烧设备效率高能耗低

生产线核心设备——瀑落式回转窑（专利号zl201310564729.7）（图2、图3），与英国rtal（环泰）公司合作开发，窑内独特的三叶结构热交换率高，能耗低，占地少。全自动监控火焰，窑内自动控温，双通道燃烧器可实现燃料瞬间切换，比传统窑炉节能30%。

 图2  瀑落式回转窑   图3   瀑落式回转窑及无线温度采集监测

窑炉可稳定运行在1200℃以上，高温环境可以有效杀死固废中的病原菌、寄生虫，并将重金属等有毒有害物固化、稳定在成品中。生产线可实现全密闭生产，污泥综合利用项目设置臭气管道收集臭气，统一进行环保处理，不会产生臭味。窑炉全程温度均控制在850℃以上，可以有效防止二噁英的产生。

3.4  搅拌设备效率高

立式紊流搅拌机（专利号zl201010201175.0）（图4、图5），克服粘稠物料搅拌不均匀的难题，可使粘稠物在90秒内均匀度达99.8%。旋转式筒体加独特的搅拌装置，充分利用逆流和横流，提高混合效果。合金高强耐磨叶片，采用军用特种镀层，有效延长设备使用寿命。产能根据客户需求定制，转速可调，可满足搅拌、造粒等不同需求。

图4  立式紊流搅拌机                                                            图5  立式紊流搅拌机搅拌实景

3.5  生产线余热回用

    在窑尾设置热交换器（图6），将换热后的洁净空气用于生料球的烘干，烘干工段无需设置外部热源，减少能耗。

图6    余热回用装置

3.6 生产线自动化控制

    生产线自动化操控，并设置在线监测和报警系统，通过自动化控制系统对生产流程实现自动顺序启停。对生产流程及设备运行状态进行实时监控，保证设备运行安全，出现异常情况报警提示。

3.7 陶粒产品质量高

    采用“低温烘干，高温焙烧”技术，解决生料球强度低、易破碎的难题，陶粒产品强度高，筒压强度可达15mpa以上。

3.8 产品应用范围广

    高强陶粒应用范围广，可作为商品混凝土和装配式预制构件的天然砂石骨料替代品；可生产陶粒加气混凝土，作为承重材料用于围护结构；可生产陶粒砌块、eps陶粒保温墙板；可生产海绵城市透水砌块；可用作污水治理过滤材料。

4  结语

    恒远利废致力于发展循环经济，专注大宗固体废弃物综合利用，拥有固废制备陶粒、固废制备加气混凝土、固废制备蒸压砖、重金属底泥零扩散疏浚、尾矿浓缩干排、矿山充填等核心技术。

    恒远利废历经十余年发展，在大宗固废综合利用领域收获了丰硕的成果，截至目前，公司共承接完成工业固废综合利用项目600余处，可实现年处理各类工业固废总量超1.2亿吨。

    公司经过600多个项目的实战洗礼，目前已经练就出了一支以客户服务为中心、专业功力扎实、响应速度快捷的高素质队伍，囊括了材性分析、工艺设计、电气设计、机械设计、项目管理等多个专业的人才，具备按时、按质、按量交付工程的能力，可承接采样化验、工程设计、设备制造、安装调试一体化总承包工程。