污泥陶粒的制备原理

污泥陶粒最早由Nakouzi等人提出，以污泥为原料，掺加辅助原料及助熔剂经过一定的工艺流程焙烧而成。研究表明，陶粒能够烧胀的必要条件是原料的化学成分中SiO2、Al2O3、助熔剂含量必须在一定的范围内。干污泥的无机成分主要是粘土质原料，即是以SiO2、Al2O3等为主，与普通粘土的成分接近。经机械脱水后的污泥含水率仍较高，且烧失量相当大，焙烧后收缩明显，不具有烧胀性能，不能直接用来生产陶粒，必须添加一定的粘土质原料才能用来烧制陶粒。当污泥与污泥的掺加比例合适时，混合组分的含水率恰好是陶粒造粒所需的含水率范围，这就很好的解决了湿污泥含水率高的特点，为污泥的建材化利用提供了基础。这样，以污泥和粘土为主要原料，添加一些助熔剂，在适宜的烧成制度下就能焙烧出性能良好的陶粒。

污泥陶粒的制备工艺流程

生产陶粒的工艺过程为：原料粉碎和粉磨→原料配比→原料搅拌→制粒→整形筛选→烧结→冷却→筛分→装袋。

 汽车把污泥和黏土运输进厂后，存放在堆棚内进行自然晾晒一段时间后，由铲车送到各自的料仓中。黏土仓下设置一台板式喂料机，把黏土送到辊齿式破碎机进行破碎，可以设置多个辊齿式破碎机，使得黏土的粒度变得更小，然后送入双轴搅拌机。污泥通过仓下的螺旋输送机也进入到双轴搅拌机。污泥和黏土一起在双轴搅拌机内进行充分的混合和搅拌，然后送到陈化堆场进行堆存。

陈化后的混合料被铲车送到料仓，然后经过双轴搅拌机搅拌后，送到对辊造粒机挤压制粒。产出的颗粒料球由皮带输送机送入整形筛分机，圆整处理后，小颗粒被筛出，合格的颗粒球被送入双筒插接式回转窑进行预热和焙烧。烧制出的陶粒成品落入冷却机冷却后，再由回转筛分成5mm、15mm、25mm三种规格的成品，各自存放在堆场存放，装袋后发货。冷却机内冷却陶粒的自然空气被加热到500℃进入到回转窑内辅助燃烧，可以节约大量的燃料。可以采用稻壳或其他种类的燃料，粉碎后的燃料被高压风机送入回转窑内燃烧。窑尾的含尘高温烟气进入空气冷却器降温后，进入袋收尘器净化后排空。

为了减少生料球突然进入高温环境时因温度急剧变化所引起的炸裂，同时使气体逐渐产生，焙烧前还需要对生料球预热。焙烧过程是膨胀气体逸出与适宜粘度液相生成并抑制气体逸出的动态平衡过程，直接影响着污泥陶粒的最终性能，因此必须控制好焙烧温度、焙烧时间和烧成气氛等。冷却的作用是使陶粒表面逐渐形成坚硬壳体，从而使其表面密实，内部成为闭合的空隙，以便减少吸水率、提高强度，因此适宜的冷却机制对污泥陶粒的性能有着重要的影响。