零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法及其应用与流程

1.本发明涉及一般固体废弃物无害化和资源化利用技术领域，尤其涉及一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法及其应用。

背景技术：

2.我国沿海诸多盐场采用日晒卤水制备原盐工艺，盐场一般分为初级制卤区、中级制卤区、高级制卤区及结晶四大区，规模以上的原盐生产厂年产原盐均可达几十万吨至上百万吨。盐场制备的原盐运输至氯碱厂经一次和二次卤水精制过程(物理溶解后)产生大量初级盐泥，盐水精制过程中产生的盐泥液汇集到盐泥池中，然后用盐泥泵将盐泥液输送到厢式压滤机进行压滤，压滤过程中产生的滤液回收用作化盐水，压滤完成后关闭进料阀，打开压缩空气阀门向压滤机内吹入空气约30分钟后滤饼中的含水量达到50％左右，该盐泥经原盐运输车辆运输回盐田。盐泥成分较为单一，主要成份为caco3、mg(oh)2、nacl、h2o，

3.随着氯化钠盐产品产量的升高和对纯度要求的提高，盐泥的产生量也逐年上升，每生产20吨原盐大约产生1吨盐泥，目前全国的盐泥年产生量已达数百万吨。盐泥作为制盐产业形成的副产品属于一般固体废弃物，大量的盐泥废渣未经过任何处理在盐厂堆积或直接运送到郊外堆积，其较高的含盐量和所含重金属会对土壤、河流、地下水等造成严重的污染。

4.已有研究尝试将盐泥用于制造建筑材料(水泥、人造砖瓦板石等)、水处理剂(吸附剂、调理剂等)、添加剂(橡塑制品、钻井液等)、精细化学品、陶粒、肥料、融雪剂、脱硫剂等，但这些方式多依赖二次提纯和设备加工，且能耗大、成本高，盐泥消纳能力有限，如利用盐泥和粉煤灰制砖、制水泥，其中盐泥需要按比例少量添加，过量添加会严重影响产品质量。

5.国内外对盐泥治理提出了很多技术方案，积累了丰富的经验，但由于经济、技术等原因，都未能得到大规模的推广应用。研究开发适用于盐泥处理可推广规模化的应用技术，是国内所有制盐企业共同面临的技术难题。

技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法及其应用，将盐泥进行配伍后可用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料。

7.为达到上述目的，本发明提供了一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法，包括以下步骤：

8.将盐泥和海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂混合，得到混合料，用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料。

9.本发明将盐泥废物用于盐田道路建设及护坡建设，可将固废减量和综合利用有机结合，相关研究和工程化应用未见报道。

10.本发明对所述盐泥的来源并无特殊限定，可以为粗盐加工企业废弃的初级盐泥及后续蒸发盐泥，盐泥非常细，其粒径一般非常小，优选的，其粒径小于0.5mm。

11.本发明优选的，所述盐泥中各元素含量为：ca 10％～40％；cl 8％～30％；na 8％～30％；si 0.5％～5％；mg 5％～15％；其中，ss(盐泥中不溶性固体含量)5％～20％。

12.本发明中，首先对盐泥进行预处理，控制盐泥的含水量为10％以下，进而控制整个物料混合后含水率为20％以下。含水率过高，将导致后续的碾压过程无法实施，固化体最终也无法达到既定的固化强度要求。

13.本发明对所述预处理的方法并无特殊限定，可以采用烘干或自然风干的方法，本发明优选的，将盐场粗盐经化工企业溶解提纯后经初步挤压后的初级盐泥运输至盐场固定场所进行堆存，堆存15天以上，通过自然风力将其多余水分风干。

14.然后将盐泥和海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂混合，得到混合料，该混合料可以用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料，配合相关工艺进行现场实施。

15.本发明优选的，以质量含量计，所述混合料中包括：盐泥76％～91.5％，海沙5％～15％，3％～8％胶凝材料，0.018～0.030％改性减水剂，0.5％～1.0％无机拌剂。

16.本发明对所述海沙的来源并无特殊限定，可以为海边的天然海沙。本发明首先对海沙进行预处理，使其粒径符合使用需求。本发明优选采用过筛的方法进行预处理。本发明优选的，所述海沙中，粒径为2～4.75mm(过4～9目筛孔的筛)的占80％～90％，粒径为1～2mm的占5％～10％。本发明中，还可以包括一些粒径在上述范围以外的海沙，例如粒径》4.75mm的和粒径《1mm的，其含量较少，本发明对此不作限定。

17.上述海沙的粒径范围可以使盐泥的单位消纳量用量尽可能多，达到76％～91.5％之间，这样可最大量的消纳盐泥，减少其他外源物质的加入进一步控制成本。

18.本发明通过添加海沙，可提供骨架支撑作用，调配组分比例来调整级配实现更好效果。

19.本发明中，上述消纳量指每1kg混合料中，按干物质含量计算盐泥的质量含量。本发明提供的混合料中，盐泥的质量含量为76％～91.5％，其他组分的质量含量为8.5％～24％。

20.本发明优选的，所述胶凝材料选自生石灰、硅酸盐矿物熟料中的一种或两种，更优选为硅酸盐矿物熟料。

21.本发明中，所述改性减水剂为一种水溶性固体粉末有机材料。本发明优选的，所述改性减水剂包括聚羧酸盐高效减水剂和无机ph缓冲组分。

22.本发明优选的，所述聚羧酸盐高效减水剂和无机ph缓冲组分的质量比为99:1。

23.本发明对所述聚羧酸盐高效减水剂并无特殊限定，可以为本领域技术人员熟知的适用聚羧酸盐高效减水剂。

24.本发明中，所述聚羧酸盐高效减水剂是由带有磺酸基、羧基、氨基以及含有聚氧乙烯长链等功能基团的大分子化合物，在以水为溶剂的条件下，通过自由基共聚原理合成的具有梳型结构的高分子表面活性剂。

25.本发明优选的，所述无机ph缓冲组分选自磷酸盐、硼酸盐中的一种或多种。

26.本发明采用上述改性减水剂具有使用和运输过程方便，投加量低的优势。

27.本发明优选的，所述无机拌剂选自元明粉或其他无机硫酸盐，更优选为元明粉。

28.本发明采用无机拌剂能够使混合料中主体成分盐泥发生快速的离子化，从而促进在盐泥颗粒表面发生非常高效的离子交换反应，可与盐泥中部分游离钙元素生成类石膏类物质，可增强盐泥固化体的密实度。

29.本发明提供了一种用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的原料，按照重量百分比计，包括：

30.盐泥76％～91.5％，海沙5％～15％，3％～8％胶凝材料，0.018～0.030％改性减水剂，0.5％～1.0％无机拌剂。

31.上述盐泥、海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂的种类同上，在此不再赘述。

32.本发明提供的上述原料用于盐场道路、路基建设，其应用场所具有特殊性：

33.1、地下水水位高，对于基层固化难度大；

34.2、存在大量的芦苇根茎较难清除，对于后期固化结构有影响。芦苇根腐烂碳化后造成固化结构孔洞的生成，后期容易导致水分特别是盐分的入侵，影响强度和固化基层使用寿命；

35.3、盐场冬季施工条件严苛，气温零度以上可随时进行，需要采取额外的保温养护措施。

36.基于此，本发明提供了一种盐场道路的铺设方法，包括以下步骤：

37.a)基层处理：设置平面和高程控制基点，对线路中线及水准基点进行复测，无误后，施放线路中线桩、放出路基边线、排水沟的具体位置，清除原地面表层(100～200mm)腐殖土和表土，对固化土层基层进行整平、碾压，移除芦苇秸秆根系物质；

38.b)采用上述混合料进行道路铺设。

39.本发明优选的，在上述基层处理前，还包括盐泥预处理和海沙预处理步骤。

40.在本发明的一些具体实施例中，所述盐场道路的铺设方法，包括以下步骤：

41.s1盐泥预处理；s2海沙预处理；s3基层处理；s4最佳材料配比调控；s5混合搅拌；s6混料摊铺；s7改性减水剂喷施；s8混合搅拌均匀；s9轮碾碾压及表面整型；s10覆膜养生及保温。

42.具体的，包括：

43.s1盐泥预处理：将盐泥进行分散、晾晒、杂物去除等工作，尽可能减低盐泥水分以及盐泥中的杂物；

44.盐泥的水分降低至10％以下，控制整个物料混合后含水率低于20％。含水率过高，将导致后续的碾压过程无法实施，固化体最终也无法达到既定的固化强度要求。

45.s2海沙预处理：由于盐泥粒径非常细，因此此处废渣料(即海沙)需要控制粒径在2～4.75mm范围，即过4～9目筛孔的筛，此粒径的添加比例控制在80％～90％范围内，破碎后粒径小于2mm的废渣料，控制其添加比在5％～10％之间；

46.s3基层处置：设置平面和高程控制基点，对线路中线及水准基点进行复测，无误后，施放线路中线桩、放出路基边线、排水沟的具体位置。清除原地面表层(100～200mm)腐殖土和表土，对固化土层基层进行整平、碾压等，移除大量的芦苇秸秆根系物质，以免后期根系腐烂碳化造成孔状结构的产生破坏密实度疏水等性能。

47.对于该应用场景下(地下水及软基)，采用挖机进行基本整平，不宜采用重型振动压路机进行基层压实。

48.s4最佳材料配比调控：在实验室条件下将盐泥、海沙、胶凝材料、改性减水剂及无机拌剂按照不同的比例进行组合搭配，调制初级混合料，并测试各个比例下混合料的抗压强度数值，确定最佳材料配比，保证抗压强度达标前提下控制盐泥的单位消纳量尽可能多，在76％～91.5％之间。

49.s5混合搅拌

50.选取配比：将盐泥、海沙、胶凝材料、无机拌剂按照配比，采取集中拌合的方式，在试验场地边选取开阔地面进行盐泥固体组分混合料的拌合，得到初级混合料。

51.s6混料摊铺

52.采用推土机铺筑混合料。

53.按铺筑厚度计算出每辆自卸车载料的铺筑面积，用白灰打出卸料网格，自卸车运料至现场、由远到近、按网格卸料，卸料应严格掌握，控制每个网格的卸料均匀，避免有的路段料不够或过多。混合料堆放后，按虚铺厚度用白灰作出标记、专人指示推土机司机将混合料均匀的摊铺在预定的宽度上；

54.s7改性减水剂喷施

55.计算卸料网格中混合料重量，按照质量比为0.02％改性减水剂，用水稀释20倍，均匀喷洒于初级混合料中；

56.s8混合搅拌均匀

57.搅拌均匀形成含水率为10％～15％的混合料。混合料混拌均匀(1-2遍)表面力求平整，并有规定的路拱。使用轻碾稳压，稳压速度不宜过快，压路机由路两侧向路中碾压1～2遍使其表面平整。

58.s8整型

59.混合料初平后，先用平地机初步整平和整型。平地机由两侧向路中刮平。必要时再返回刮平一次。用压路机快速碾压1～2遍，以暴露潜在不平整。

60.对局部低洼处和集料离析部位将其耙松或翻起，拌合处理并找补平整，碾压后再用平地机整型一次。

61.s9覆膜养生，保温措施

62.每一段完成碾压，经压实度检验合格后，立即开始养生。视成活后路面干湿度情况，如较干，需洒养生水，如路面湿度适宜，可不洒养生水，然后覆盖薄膜，薄膜上覆盖保温材料，如岩棉被或草帘子。整个养生期内，保持表面潮湿，并注意表层情况，注意冬天防冻措施，尽量做到养生温度达5度以上，养生期不少于7d。养生期间，除洒水设备外，封闭交通，禁止一切车辆通行。

63.试验结果表明，采用本发明提供的含盐泥的原料铺设的盐场道路，固化土7d无侧限抗压强度≥1.0mpa，单层固化结构可通行、停放承重≤30吨的车辆；双层固化结构可通行、停放承重≤50～80吨的车辆，车速可达40km/h，满足基本的使用要求。

64.本发明提供的上述原料还可以用于路基建设或盐田护坡砖，用作路基其强度可达到3mpa以上，采用制砖机进行压制，得到的压制后的免烧免蒸护坡砖强度可达25mpa以上，满足建材行业用砖强度要求。

65.与现有技术相比，本发明提供了一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法，包括以下步骤：将盐泥和海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂混合，得到混

合料，用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料。本发明获得了以下有益效果：

66.1、采用此方法可有效克服盐泥高盐分含量的负面影响，采用海沙，最终实际盐泥的添加量范围为76％～91.5％，可最大化的减量化堆存盐泥；

67.2、上述方法灵活性强，可实施性及可操作性强，优于现有处置或施工工艺，具体的表现在对设备无严格限制，养护时间可最大化的配合施工进行调整，可在雨天进行施工；

68.3、实现了盐泥的零废物零能耗资源再利用，并且不用担心后期返盐返碱对周边生态环境的影响。

具体实施方式

69.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法及其应用进行详细描述。

70.实施例1

71.将盐泥、海沙、胶凝材料、无机拌剂、改性减水剂混合，制备用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的原料。

72.其中，盐泥经预处理：将盐泥进行分散、晾晒、杂物去除等工作，尽可能减低盐泥水分以及盐泥中的杂物；盐泥的水分降低至10％以下；海沙经预处理：海沙粒径分布为2～4.75mm范围，即过4～9目筛孔的筛，添加比例为85％，小于2mm粒径的海沙添加比为15％。

73.胶凝材料选自425水泥熟料，无机拌剂选自元明粉，改性减水剂选自聚羧酸减水剂：硼酸钠＝99：1(质量比)。

74.各物质用量及性能检测结果如表1所示。

75.表1

[0076][0077][0078]

由表1可以看出，本发明中盐泥添加量可以高达91.5％，海沙及胶凝材料添加量低至5％和3％，此条件下抗压强度值可达1.52mpa，因此，本工艺具有较高的市场应用价值。

[0079]

实施例2

[0080]

1、道路设计：

[0081]

(1)道路等级：路基；

[0082]

(2)设计速度：40km/h；

[0083]

(3)承载能力：单层固化结构可通行、停放承重≤30吨的车辆；双层固化结构可通行、停放承重≤50～80吨的车辆；

[0084]

(4)抗压强度：固化土7d无侧限抗压强度≥1.0mpa。

[0085]

2、道路铺设：

[0086]

s1盐泥预处理：将盐泥进行分散、晾晒、杂物去除等工作，尽可能减低盐泥水分以及盐泥中的杂物；

[0087]

盐泥的水分降低至10％以下，控制整个物料混合后含水率低于20％。

[0088]

s2海沙预处理：海沙粒径分布为2～4.75mm范围，即过4～9目筛孔的筛，添加比例为85％，小于2mm粒径的海沙添加比为15％；

[0089]

s3基层处置：设置平面和高程控制基点，对线路中线及水准基点进行复测，无误后，施放线路中线桩、放出路基边线、排水沟的具体位置。清除原地面表层(100～200mm)腐殖土和表土，对固化土层基层进行整平、碾压等，移除大量的芦苇秸秆根系物质，以免后期根系腐烂碳化造成孔状结构的产生破坏密实度疏水等性能。采用挖机进行基本整平。

[0090]

s4最佳材料配比调控：按照表2的配比进行添加。

[0091]

s5混合搅拌

[0092]

选取配比：将盐泥、海沙(预处理后)、硅酸盐胶凝材料(425水泥熟料)和无机拌剂(元明粉)采取集中拌合的方式，在试验场地边选取开阔地面进行盐泥固体组分混合料的拌合，得到初级混合料。

[0093]

s6混料摊铺

[0094]

采用推土机铺筑混合料。

[0095]

按铺筑厚度计算出每辆自卸车载料的铺筑面积，用白灰打出卸料网格，自卸车运料至现场、由远到近、按网格卸料，卸料应严格掌握，控制每个网格的卸料均匀，避免有的路段料不够或过多。混合料堆放后，按虚铺厚度用白灰作出标记、专人指示推土机司机将混合料均匀的摊铺在预定的宽度上；

[0096]

s7改性减水剂喷施

[0097]

计算卸料网格中混合料重量，按照质量比为0.02％改性减水剂(聚羧酸减水剂：硼酸钠＝99：1(质量比))，用水稀释20倍，均匀喷洒于初级混合料中；

[0098]

s8混合搅拌均匀

[0099]

搅拌均匀形成含水率为12％的混合料。混合料混拌均匀(1-2遍)表面力求平整，并有规定的路拱。使用轻碾稳压，稳压速度不宜过快，压路机由路两侧向路中碾压1～2遍使其表面平整。

[0100]

s8整型

[0101]

混合料初平后，先用平地机初步整平和整型。平地机由两侧向路中刮平。必要时再返回刮平一次。用压路机快速碾压1～2遍，以暴露潜在不平整。

[0102]

对局部低洼处和集料离析部位将其耙松或翻起，拌合处理并找补平整，碾压后再用平地机整型一次。

[0103]

s9覆膜养生，保温措施

[0104]

3、检测：

[0105]

铺设道路区域7天内禁止重载扰动，每天对路面进行洒水养护，7日后按交通部现行业标准《公路路面基层施工技术规范》测试抗压强度，采用钻心取柱测试办法，一共取样4个，抗压强度分别为1.5、2.3、2.0、2.1mpa，后可使用，28天后，强度值全部点位均大于

3.0mpa。

[0106]

对比例1未添加海沙的对比例

[0107]

操作同实施例1，采用93.5份的盐泥，不加海沙，另外加入6份硅酸盐胶凝材料(425水泥熟料)，加入0.5份的无机拌剂(元明粉)，充分混合均匀，最后加入用水稀释后的总添加量为0.020％改性减水剂(聚羧酸减水剂：硼酸钠＝99：1(质量比))产品，加水稀释需控制最终混合物的含水率12％。

[0108]

结果如表2所示。

[0109]

对比例1结论：不加海沙，固化体整体缺少骨架材料支撑，本对比例应用情境下固化体的7天无侧限抗压强度低至0.73mpa。

[0110]

对比例2海沙粒径未经调控

[0111]

操作同实施例1，采用88.5份的盐泥，加入5份的海沙，其中海沙粒径均100％小于2mm，另外加入6份硅酸盐胶凝材料(425水泥熟料)，加入0.5份的无机拌剂元明粉，充分混合均匀，最后加入用水稀释后的总添加量为0.020％改性减水剂(聚羧酸减水剂：硼酸钠＝99：1(质量比))产品，加水稀释需控制最终混合物的含水率12％。

[0112]

结果如表2所示。

[0113]

结论：海沙粒径单一影响固化体的强度，本对比例应用情境下固化体的7天无侧限抗压强度低至1.26mpa。

[0114]

对比例3未调控含水率

[0115]

采用88.5份的盐泥，加入5份的海沙，其中海沙粒径分布为2～4.75mm范围，即过4～9目筛孔的筛，添加比例为85％，小于2mm粒径的海沙添加比为15％；另外加入6份硅酸盐胶凝材料(425水泥熟料)，加入0.5份的无机拌剂元明粉，充分混合均匀，最后加入用水稀释后的总添加量为0.020％改性减水剂(聚羧酸减水剂：硼酸钠＝99：1(质量比))产品，加水稀释控制最终混合物的含水率25％。

[0116]

结果如表2所示。

[0117]

结论：混合料含水率过高，将会导致强度下降，并且多余水分的蒸发会在硬化后的固化体中产生多余的空隙，造成密实性差，固化体抗渗透能力、抗腐蚀能力及抗碳化能力均会下降。

[0118]

表2实施例2、对比例1～3材料配比以及检测结果

[0119]

[0120][0121]

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。技术特征：

1.一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法，包括以下步骤：将盐泥和海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂混合，得到混合料，用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料。2.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述混合料中，以质量含量计，包括：盐泥76％～91.5％，海沙5％～15％，3％～8％胶凝材料，0.018～0.030％改性减水剂，0.5％～1.0％无机拌剂。3.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述盐泥的含水量为10％以下。4.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述混合料的含水量为20％以下。5.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述海沙中，粒径为2～4.75mm的占80％～90％，粒径为1～2mm的占5％～10％。6.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述胶凝材料选自生石灰、硅酸盐矿物熟料中的一种或两种。7.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述改性减水剂包括聚羧酸盐高效减水剂和无机ph缓冲组分；所述聚羧酸盐高效减水剂和无机ph缓冲组分的质量比为99:1；所述无机ph缓冲组分选自磷酸盐、硼酸盐中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的盐泥固废资源化再利用方法，其特征在于，所述无机拌剂选自元明粉或其他无机硫酸盐。9.一种用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的原料，按照重量百分比计，包括：盐泥76％～91.5％，海沙5％～15％，3％～8％胶凝材料，0.018～0.030％改性减水剂，0.5％～1.0％无机拌剂。

技术总结

本发明提供了一种零废物、零能耗、低碳绿色的盐泥固废资源化再利用方法，包括以下步骤：将盐泥和海沙、胶凝材料、改性减水剂、无机拌剂混合，得到混合料，用于盐场道路、路基建设或盐田护坡砖的基本原料。本发明获得了以下有益效果：1、采用此方法可有效克服盐泥高盐分含量的负面影响，采用海沙，最终实际盐泥的添加量范围为76％～91.5％，可最大化的减量化堆存盐泥；2、上述方法灵活性强，可实施性及可操作性强，优于现有处置或施工工艺，具体的表现在对设备无严格限制，养护时间可最大化的配合施工进行调整，可在雨天进行施工；3、实现了盐泥的零废物零能耗资源再利用，并且不用担心后期返盐返碱对周边生态环境的影响。返盐返碱对周边生态环境的影响。

技术研发人员：张丽 王志新 李晓光 吴伟 朱峰 时贵松 房毅 马志伟 王辉 刘贵波

受保护的技术使用者：山东浩振建设工程有限公司

技术研发日：2022.03.04

技术公布日：2022/5/16