專利名稱：一種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質(zhì)環(huán)保磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，具體地說它是以生活垃圾在焚燒發(fā)電過程 中，通過煙氣除塵器收集下來的飛灰與煙氣處理系統(tǒng)收集的殘余物后排放的垃圾飛灰制造 的一種輕質(zhì)環(huán)保磚。本發(fā)明還涉及該輕質(zhì)環(huán)保磚的制造方法。
背景技術(shù)：
生活垃圾焚燒飛灰屬于國家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物之一，代碼為802-002_18。其重金屬 元素含量較高。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市人口的不斷增加，生活垃圾的產(chǎn)生量日益 增多。全國有2/3的城市被垃圾所包圍，每年以8%的速度遞增，各級(jí)政府及有關(guān)部門都在 積極尋找有效的處理技術(shù)，對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理。目前我國的生活垃圾采用焚燒方法取得 較好效果，而且發(fā)展速度較塊，規(guī)模越來越大，但垃圾焚燒飛灰的產(chǎn)生量也逐年累積增多， 當(dāng)前對(duì)生活垃圾焚燒飛灰的處理方式，主要是采用填埋方法進(jìn)行處理，以減少對(duì)環(huán)境的污 染。由于垃圾飛灰中含有一定量的有害物質(zhì)，特別是重金屬，若未經(jīng)處理直接填埋，將會(huì)污 染土壤和地下水資源，容易產(chǎn)生二次污染，對(duì)環(huán)境造成危害。長期填埋需要占用大量的土地 資源，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為每個(gè)人生活中必不可少的一部分，也是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，成為 當(dāng)前人們最關(guān)注的主要任務(wù)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了解決上述存在的問題，根據(jù)國家環(huán)保部環(huán)發(fā)2001199號(hào)文件關(guān)于危險(xiǎn)廢物資源化的有關(guān)規(guī)定而提供--種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質(zhì)環(huán)保磚及其制造方法，從而解決了危險(xiǎn)廢物的資源回收再利用，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源良性循環(huán)利用，以減少對(duì)自然環(huán)境的污染。
本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的；
一種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質(zhì)環(huán)保磚，它由下述重量配比的原料制成；
垃圾焚燒飛灰粉料25 --50份
粉煤灰23 --45份
河沙23 --45份
氧化鈣12 --20份
硫酸鈣3 10份
水泥12 --20份
碳酸鈉0. 5 3份
氯化鈣0. 5 3份
硫酸亞鐵0. 5 3份
硫酸鎂2 6份
Li高分子重金屬捕捉劑0. 1 0. 5份
水12 20 份，所述的垃圾焚燒飛灰粉料是以生活垃圾在焚燒發(fā)電過程中，通過煙氣除塵器收集 下來的飛灰與煙氣處理系統(tǒng)收集的殘余物后排放的一種混合固體廢棄物。經(jīng)過分選、磁選 去除廢金屬石塊雜質(zhì)，經(jīng)除臭、消毒、鰲合處理后其粒徑為小于5mm的粉料。所述的垃圾焚燒飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚的制造方法，它是按下述步驟進(jìn)行(a)將25 50重量份(下同)的垃圾飛灰粉料、23 45份的粉煤灰、23 45份 的河沙、12 20份的氧化鈣、3 10份的硫酸鈣、12 20份的水泥、0. 5 3份的碳酸鈉、 0. 5 3份的氯化鈣、0. 5 3份的硫酸亞鐵、2 6份的硫酸鎂、0. 1 0. 5份的Li高分子 重金屬捕捉劑和12 20份水混合攪拌呈潮濕狀后采用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25 30Mpa 的壓力下制造成型的垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚坯，(b)再將成型后的輕質(zhì)環(huán)保磚坯送到蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2 3小 時(shí)，在95 100度再恒溫5 8小時(shí)，然后自然降溫1 2小時(shí)，制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚
女口
廣 PFt ο所述的氧化鈣和硫酸鈣其粉碎粒徑為-0. 2mm。本發(fā)明采用生活垃圾焚燒飛灰、粉煤灰和河沙為輕質(zhì)環(huán)保磚的主要原料，是利用 垃圾飛灰、粉煤灰和河沙中含有大量的二氧化硅和三氧化二鋁的活性成分，與氧化鈣、硫酸 鈣、水泥、碳酸鈉、氯化鈣、Li高分子重金屬捕捉劑化學(xué)原料混合制造成輕質(zhì)環(huán)保磚，不需 高溫焙燒，利用化學(xué)反應(yīng)和蒸汽養(yǎng)護(hù)，無三廢排放，節(jié)省能源，保護(hù)環(huán)境，用硫酸亞鐵為還原 劑，硫酸鎂為硫酸亞鐵的保持劑，可使垃圾飛灰中的氣味充分分解，達(dá)到迅速除臭味的目 的。本發(fā)明的輕質(zhì)環(huán)保磚的制造方法是將垃圾飛灰粉料、粉煤灰粉料、河沙、氧化鈣、 硫酸鈣、水泥、碳酸鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸鎂、Li高分子重金屬捕捉劑和水混合攪拌呈 潮濕狀后用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25 30Mpa的壓力下制成輕質(zhì)環(huán)保磚。再將成型好的磚 坯用軌道平板車經(jīng)鋼軌運(yùn)送至蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2 3小時(shí)，在95 100 度再恒溫5 8小時(shí)，然后自然降溫1 2小時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。生活垃圾在焚燒發(fā)電過程中，通過煙氣除塵器收集下來的飛灰和煙氣處理系統(tǒng)收 集的殘余混合物料，經(jīng)過分選、磁選、去除廢金屬石塊雜質(zhì)后，經(jīng)除臭、消毒后的粉料，采用 Li高分子重金屬捕捉劑對(duì)飛灰進(jìn)行處理，使垃圾飛灰達(dá)到強(qiáng)化化學(xué)穩(wěn)定化，經(jīng)捏合及養(yǎng)護(hù)， 使重金屬元素被捕集，生成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的螯合物，實(shí)現(xiàn)了垃圾飛灰的高效穩(wěn)定化。本發(fā)明選用的粉煤灰是煤粉經(jīng)高溫燃燒發(fā)電后形成的一種似火山灰質(zhì)的混合材 料。是燃煤發(fā)電廠排放的一種固體廢棄物，主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、 氧化鈣等化學(xué)成分，與石灰、水泥混合后所顯示的凝結(jié)硬化性能。含有多種活性氧化物如 SicvAI2O3，它們分別與氫氧化鈣在常溫下起化學(xué)反應(yīng)生成較穩(wěn)定的水化硅鋁酸鈣。因此粉 煤灰和其他火山灰質(zhì)材料一樣，當(dāng)與石灰、水泥等堿性物質(zhì)混合加水拌和后，能夠凝結(jié)硬化 并具有一定的強(qiáng)度。其松散干密度為600 1000kg/m3，細(xì)度一般為45um ；含有大量的表面 光滑的玻璃微珠，具有較高的化學(xué)內(nèi)能，是粉煤灰活性的主要來源。所用的河沙為江河沙和海沙，經(jīng)分選去除石塊雜質(zhì)，泥土含量小于5 %，其粒徑 為_5mm的粉料；所用的氧化鈣、硫酸鈣粉碎粒徑為-0. 2mm。
用本發(fā)明的原料還可制成不同規(guī)格的空心砌塊和人行道磚。按照本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的輕質(zhì)環(huán)保磚，經(jīng)國家規(guī)定的有關(guān)建筑材料質(zhì)量檢測部門檢 驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國家規(guī)定的建筑墻體材料標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)廣東省建筑科學(xué)研究院建材產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心檢測結(jié)果如下輕質(zhì)環(huán)保實(shí)心磚檢測依據(jù)廣州市建委文件穗建筑(2002) 15號(hào)文和JC525-93 標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)格240x115x53mm。a)抗壓強(qiáng)度10塊平均值12Mpa，單塊最小值10. 4Mpa。b)抗折強(qiáng)度平均值2. 7Mpa,單塊最小值2. 4Mpa。C)吸水率 16.4%。d)體積密度為1500Kg/m3。e)放射性內(nèi)照射0. 33、外照射0. 61，優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)依據(jù)GB6566_2001
《建筑材料放射性核素限量》輕質(zhì)空心砌塊的檢驗(yàn)依據(jù)GB/T15229-2002，規(guī)格為390X190X190mm，抗壓強(qiáng) 度平均值為6. IMpa,單塊最小值為5. 3Mpa,干燥表觀密度為1152Kg/m3，干縮率為 0. 023%，均優(yōu)于國家規(guī)定的5. 0級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)輕質(zhì)環(huán)保磚依據(jù)GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》進(jìn)行檢驗(yàn)，其結(jié)果 為內(nèi)照射指數(shù)(Ilia)，標(biāo)準(zhǔn)彡1. 0，檢測值為0. 33，判定合格。外照射指數(shù)(Ir)，標(biāo)準(zhǔn)彡1. 0，檢測值為0. 61，判定合格放射性核素比活度(Bq/kg)226Ra 66. 72，232Th -J2. 29，40k 623. 23，結(jié)論符合[]筑主體材料的標(biāo)準(zhǔn)要求，其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制。由于采取上述技術(shù)方案本發(fā)明技術(shù)與已有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果a)本發(fā)明的垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，由于飛灰和粉煤灰的相對(duì)密度比粘土小，每一 塊輕質(zhì)環(huán)保磚比粘土實(shí)心磚要輕0. 5kg以上，而制成空心砌塊比石粉水泥砌塊要輕30%以 上，因此能夠減輕建筑物的自重和延長高層樓房的使用壽命；b)生產(chǎn)工藝簡單，無三廢排放，符合國務(wù)院66號(hào)文“關(guān)于大力發(fā)展節(jié)能節(jié)地節(jié)水 利廢保溫隔熱等新型建筑墻體材料”要求精神，且投資少、見效快、成本低、效益好，適合各 級(jí)辦廠；c)利用垃圾飛灰、粉煤灰和其他工業(yè)廢渣制磚替代傳統(tǒng)的實(shí)心粘土磚，為綠色建 材，有廣泛的發(fā)展前景；d)為垃圾飛灰、粉煤灰和其他工業(yè)廢渣的資源綜合利用提供經(jīng)濟(jì)效益好的技術(shù)。e)解決了垃圾飛灰在填埋過程中需要占用大量的土地資源和容易造成二次污染 的難題，既保護(hù)了環(huán)境，又節(jié)約了 土地。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將城市生活垃圾在焚燒發(fā)電過程中，通過煙氣除塵器收集下來的飛灰和煙氣處理 系統(tǒng)收集的殘余混合物料，經(jīng)過分選、磁選、去除廢金屬石塊雜質(zhì)，經(jīng)除臭、消毒、鰲合等處理后制成粉料，取垃圾焚燒飛灰粉料25kg、粉煤灰23kg、取粒徑為-5mm的河沙23kg、粒徑為 0. 2mm的氧化鈣12kg、硫酸鈣5kg、水泥15kg、碳酸鈉0. 5kg、氯化鈣0. 5kg、硫酸亞鐵0. 5kg、 硫酸鎂2kg、Li高分子重金屬捕捉劑0. Ikg和水12kg，將上述原料混合攪拌呈潮濕狀后用 機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在28Mpa的壓力下制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，再將成型好的磚坯用軌 道平板車經(jīng)由鋼軌運(yùn)送到蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2小時(shí)，在95 100度再恒溫 8小時(shí)，再自然降溫1小時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。經(jīng)檢測平均抗壓強(qiáng)度為12Mpa，抗折強(qiáng) 度為2. 7Mpa。實(shí)施例2取實(shí)施例1的垃圾焚燒飛灰粉料30kg、粉煤灰25kg、取粒徑為_5mm的河沙28kg、 粒徑為0. 2mm的氧化鈣14kg、硫酸鈣3kg、水泥12kg、碳酸鈉1kg、氯化鈣0. 8kg、硫酸亞鐵 lkg、硫酸鎂3kg、Li高分子重金屬捕捉劑0. 3kg和水14kg，將上述原料混合攪拌呈潮濕狀后 用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25Mpa的壓力下制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，再將成型好的磚坯用 蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2. 5小時(shí)，在95 100度再恒溫6小時(shí)，再自然降溫1. 5 小時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。經(jīng)檢測平均抗壓強(qiáng)度為10Mpa，抗折強(qiáng)度為2.5Mpa。實(shí)施例3取實(shí)施例1的垃圾飛灰粉料23kg、粉煤灰20kg、取粒徑為_5mm的河沙25kg、粒 徑為-0. 2mm的氧化鈣15kg、硫酸鈣6kg、水泥13kg、碳酸鈉0. 8kg、氯化鈣lkg、硫酸亞鐵 0. 8kg、硫酸鎂2. 5kg、Li高分子重金屬捕捉劑0. 5kg和水13kg，將上述原料混合攪拌呈潮濕 狀后用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在30Mpa的壓力下制成垃圾飛灰空心砌塊，用蒸壓釜進(jìn)行蒸汽 養(yǎng)護(hù)，先升溫3小時(shí)，在95 100度再恒溫5小時(shí)，再自然降溫2小時(shí)，制成輕質(zhì)空心砌塊 產(chǎn)品。經(jīng)檢測平均抗壓強(qiáng)度為6. IMpa，單塊最小值為5. 3Mpa，干燥表觀密度為1152kg/ m3，干縮率為0. 023%，均優(yōu)于國家規(guī)定的5. 0級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4取實(shí)施例1的垃圾焚燒飛灰粉料40kg、粉煤灰35kg、取粒徑為_5mm的河沙40kg、 粒徑為0. 2mm的氧化鈣18kg、硫酸鈣8kg、水泥18kg、碳酸鈉2kg、氯化鈣2kg、硫酸亞鐵2kg、 硫酸鎂5kg、Li高分子重金屬捕捉劑0. 4kg和水18kg，將上述原料混合攪拌呈潮濕狀后用 機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25Mpa的壓力下制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，再將成型好的磚坯用蒸 壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2. 5小時(shí)，在95 100度再恒溫6小時(shí)，再自然降溫1. 5小 時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。經(jīng)檢測平均抗壓強(qiáng)度為10Mpa，抗折強(qiáng)度為2.5Mpa。實(shí)施例5取實(shí)施例1的垃圾焚燒飛灰粉料50kg、粉煤灰45kg、取粒徑為-5mm的河沙45kg、 粒徑為0. 2mm的氧化鈣20kg、硫酸鈣10kg、水泥20kg、碳酸鈉3kg、氯化鈣3kg、硫酸亞鐵 3kg、硫酸鎂6kg、Li高分子重金屬捕捉劑0. 5kg和水20kg，將上述原料混合攪拌呈潮濕狀 后用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在30Mpa的壓力下制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，再將成型好的磚坯 用蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱3小時(shí)，在95 100度再恒溫6小時(shí)，再自然降溫2小 時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。經(jīng)檢測平均抗壓強(qiáng)度為10.4Mpa，抗折強(qiáng)度為2.4Mpa。
權(quán)利要求
一種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質(zhì)環(huán)保磚，其特征在于它由下述重量配比的原料制成；垃圾焚燒飛灰粉料25～50份粉煤灰 23～45份河沙23～45份氧化鈣 12～20份硫酸鈣 3～10份水泥12～20份碳酸鈉 0.5～3份氯化鈣 0.5～3份硫酸亞鐵0.5～3份硫酸鎂 2～6份Li高分子重金屬捕捉劑0.1～0.5份水 12～20份，所述的垃圾焚燒飛灰粉料是以生活垃圾在焚燒發(fā)電過程中，通過煙氣除塵器收集下來的飛灰與煙氣處理系統(tǒng)收集的殘余物后排放的一種混合固體廢棄物，經(jīng)過分選、磁選去除廢金屬石塊雜質(zhì)，經(jīng)除臭、消毒、鰲合處理后其粒徑為小于5mm的粉料。
2.如根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚的制造方法，其特征在于它按下 述步驟進(jìn)行(a)將25 50重量份(下同)的垃圾飛灰粉料、23 45份的粉煤灰、23 45份的 河沙、12 20份的氧化鈣、3 10份的硫酸鈣、12 20份的水泥、0. 5 3份的碳酸鈉、 0. 5 3份的氯化鈣、0. 5 3份的硫酸亞鐵、2 6份的硫酸鎂、0. 1 0. 5份的Li高分子 重金屬捕捉劑和12 20份水混合攪拌呈潮濕狀后采用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25 30Mpa 的壓力下制造成型的垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚坯，(b)再將成型后的輕質(zhì)環(huán)保磚坯送到蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2 3小時(shí)，在 95 100度再恒溫5 8小時(shí)，然后自然降溫1 2小時(shí)，制成垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垃圾飛灰輕質(zhì)環(huán)保磚，其特征在于所述的氧化鈣和硫酸 鈣其粉碎粒徑為-0. 2mm。垃圾焚燒飛灰粉料份份份份㈣份份份份 0550 心 0333 份 5 4 4 2 O 2 ^ ^ ^ 1`I I 1 - ~ ~ ~ 6`5 3 3 2 ^ 2 . . ^ 2221310002粉煤灰河沙氧化鈣硫酸鈣水泥碳酸鈉氯化鈣硫酸亞鐵硫酸鎂Li高分子重金屬捕捉劑 水`0. 1 0. 5份 12 20份，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質(zhì)環(huán)保磚及其制造方法，其特征在于它采用垃圾飛灰、粉煤灰、河沙、氧化鈣、硫酸鈣、水泥、碳酸鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸鎂、Li高分子重金屬捕捉劑、和水等為原料，經(jīng)混合攪拌后用機(jī)械振動(dòng)擠壓成型，在25～30MPa的壓力下制成輕質(zhì)環(huán)保磚，再用蒸壓釜進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，先升溫加熱2～3小時(shí)，在95～100度再恒溫5～8小時(shí)，然后自然降溫1～2小時(shí)，制成輕質(zhì)環(huán)保磚產(chǎn)品，用本發(fā)明原料還可制成不同規(guī)格的空心砌塊和人行道路磚，該產(chǎn)品具有重量輕，強(qiáng)度高，無污染，成本低，效益好的優(yōu)點(diǎn)及效果。
文檔編號(hào)C04B28/10GK101956441SQ20091008900
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者古耀坤, 李桓宇 申請(qǐng)人:廣東綠由環(huán)保科技股份有限公司