水泥厂利用污泥制水泥的实例

01应用工程概况

上海水泥厂创建于1920年，是中国建设的第一家湿法水泥厂，是国内的现代大型企业之一。厂址位于上海市龙华地区，濒临黄浦江西岸。厂区占地面积30多万平方米，沿江黄金岸线长达1000m，该厂水泥商标为著名品牌“象牌”，年产硅酸盐水泥120多万吨及多种特种水泥，拥有两个硅酸盐水泥生产分厂及一家日产熟料2000t的新型窑外分解工艺生产线合资企业，全厂现年粉磨能力已达8×105t，近年散装水泥发货量占总产量90%以上。该厂开发了多种特种水泥，如硅酸盐水泥用持快硬外掺剂（简称SR外掺剂）和SZ-1型彩色硅酸盐水泥等。

02应用工程的处理流程

污泥制水泥主要采用的是回转窑烧制工艺。污泥制水泥的生产工艺流程如图1所示。

污泥由封闭的车辆运送到上海水泥厂指定的堆放处，污泥被卸下的过程中掺入生石灰以消除恶臭。然后，污泥被送入脱水装置，使含水率进一步降低。通过对污泥的理化特性分析后加入校正原料，然后将其作为生料成分送入窑中，在1350～1650℃的高温中与其他原材料一起烧结。回转窑中的碱性气氛将污泥汇中的酸性有害成分变为盐类固定下来，例如：污泥中的硫化氢因氧的氢化和硫化物的分解后的产物被CaO、R2O吸收形成二氧化硫循环，在回转窑的烧成带形成CaSO4、R2O4固定在水泥中。

经回转窑煅烧后的污泥已变为熟料的成分，经权威机构检测结果符合质量标准。污泥中的重金属残渣跟其他物料发生液相和固相反应，重金属元素被固定在熟料矿物的晶格中，没有残渣单独排出。污泥经过水泥窑处理生产出的水泥经水化硬化成为水泥石，进行浸出毒性鉴别时的浸出液中重金属含量极少，不会造成污染。污泥掺加比例高达20%时生产的熟料可与混合材一起磨细，制成矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，实践证明使用效果一样及质量完全可靠。

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上海水泥厂采用污泥制备水泥过程中的各环节包括：生石灰除臭、加校正原料、人工费、管理费等费用约60元/t污泥。而单独建焚烧厂处理污泥的费用较大，管理控制不当容易产生二次污染，采用水泥厂已有焚烧炉及二次污染防护设备及措施不仅有效地处理了产生量日益增大的污泥，而且可以作为水泥原料中的有效成分，节约经济成本。