本發(fā)明屬于建筑無機材料和環(huán)境保護領(lǐng)域，具體涉及一種使用黏土玻璃粉包覆垃圾造粒制備多孔磚技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的不斷提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，產(chǎn)生越來越多的垃圾。垃圾不僅嚴重影響著人們的日常生活，而且對環(huán)境也造成了極大的破壞，威脅人類賴以生存的環(huán)境，威脅人類的生命健康，同時造成資源的極大浪費。垃圾量大且成分復雜多樣，具有污染性、資源性和社會性。處理垃圾已成為擺在人類面前的一項重大課題，處理好垃圾不僅關(guān)系到人們的生活品質(zhì)，更關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展的大問題。分類回收并循環(huán)利用、填埋、生物降解和焚燒發(fā)電是目前垃圾常見的處理方法。盡管人們采用簡單的機械和人工手段可以對含有再生紙、塑料、橡膠、金屬、電子產(chǎn)品等垃圾進行分類回收再利用，但仍然有大量的生活和工業(yè)垃圾無法通過簡單的機械和人工手段進行回收利用。填埋垃圾是一種最簡單、成本最低也是最廣泛使用的垃圾處理方法，但將占用大量的土地并會產(chǎn)生填埋場周圍的嚴重環(huán)境污染；焚燒垃圾發(fā)電投資大、尾氣處理費用高、運行成本大且容易產(chǎn)生諸如二惡英的新污染；生物降解法對垃圾分類要求高、分解時間長并會產(chǎn)生惡臭味污染環(huán)境。

垃圾處理是人類發(fā)展所面臨的一個重大問題，涉及到人類生活環(huán)境的保護、人與大自然的和諧相處、資源再利用以及可持續(xù)發(fā)展的重大事情。利用垃圾作為能源燒制建筑磚可以發(fā)揮節(jié)能減排、變廢為寶、節(jié)約資源等作用。一些有關(guān)發(fā)明技術(shù)利用垃圾直接制備或煅燒建筑磚并進行了公開。發(fā)明專利“建筑垃圾、生活垃圾原料制造建筑型材砌塊磚制備方法（申請?zhí)枺?0610009635.3）”公開了用建筑垃圾制磚技術(shù)即把建筑垃圾、煤矸石、生活垃圾、珍珠巖、爐灰、水泥、粘接劑、固化劑、滅菌劑、遮光劑、防潮劑等材料通過直接成形制磚，但未經(jīng)高溫煅燒所制備產(chǎn)品的穩(wěn)定性及衛(wèi)生環(huán)保性無法得到保障；發(fā)明專利“生活垃圾焚燒再生利用工藝（申請?zhí)?201510533006.X）” 公開了用垃圾煅燒磚的技術(shù)，對垃圾進行破碎發(fā)酵而后在爐中進行焚燒發(fā)電，焚燒后的焦渣和飛灰收集后與頁巖土、煤矸石、原生活垃圾填埋場污染土混合制坯再進行燒制，但此技術(shù)采用垃圾進行直接煅燒將增加產(chǎn)生危害性極大的二惡英的危險性；發(fā)明專利“一種垃圾處理及制磚工藝流程（申請?zhí)?201410190664.9）”公開了用垃圾制磚技術(shù)，把垃圾、煤渣、粘土經(jīng)處理混合并成形后直接送到窯爐進行煅燒，此技術(shù)把垃圾直接混入磚坯中在高溫下垃圾將被氧化燃燒釋放熱但同時也將增加有害氣體產(chǎn)生的危險性。總之，利用垃圾制作建筑磚的已有技術(shù)均存在著一些缺陷，如采用常溫下進行高壓加粘結(jié)劑把垃圾與主體材料壓制成磚塊，其力學性能尤其材料的穩(wěn)定性和衛(wèi)生環(huán)保性無法得到保障，而有的技術(shù)采用垃圾直接煅燒磚或把垃圾簡單摻入到磚坯中進行高溫氧化燃燒都將增加有害氣體產(chǎn)生的危險性。

針對已有技術(shù)存在的缺陷，本技術(shù)利用頁巖作為主體材料，以黏土、高嶺土尾礦、煤渣、生活垃圾、廢棄玻璃以及造紙淤泥等作為輔助材料，采用造粒技術(shù)制作黏土玻璃粉包覆可燃垃圾的球粒狀物，再與頁巖主體材料混合壓制成磚坯，經(jīng)過高溫煅燒生成多孔磚，可以有效消除有害氣體產(chǎn)生的危險性。本技術(shù)能節(jié)能減排、經(jīng)濟實用，使單磚能耗降為零，技術(shù)方法簡單實用且能避免有害氣體的產(chǎn)生，真正發(fā)揮節(jié)能減排、消除有害氣體產(chǎn)生的重要作用，不僅能增加經(jīng)濟效益，同時在環(huán)境保護、資源的再循環(huán)利用等方面發(fā)揮積極的作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種使用黏土玻璃粉包覆垃圾造粒制備多孔磚技術(shù)。本技術(shù)能節(jié)能減排、經(jīng)濟實用，使單磚能耗降為零，技術(shù)方法簡單實用且能避免有害氣體的產(chǎn)生，真正發(fā)揮節(jié)能減排、有害氣體零排放、零污染的重要作用，不僅能增加經(jīng)濟效益，同時在環(huán)境保護、資源的再循環(huán)利用等方面發(fā)揮積極的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

（1）首先采用簡單的機械或借助人工手段把一些比較有高利用價值的廢棄物從生活垃圾中分揀出來，然后利用破碎機對分揀后的生活垃圾進行破碎；

（2）把可燃物的破碎生活垃圾、煤渣、造紙淤泥按重量比為1:1~1.5:0.2~0.4稱取并進行混合，其中破碎生活垃圾、造紙淤泥所取的重量為折干重量即折合成固含量；

（3）生活垃圾、煤渣、造紙淤泥經(jīng)過混合均勻后于造粒機中壓制成直徑為1~2cm的垃圾球粒；

（4）把廢棄玻璃用粉碎機粉碎成玻璃粉，再把黏土、高嶺土尾礦、玻璃粉按重量比為1:0.3~0.5:0.2~0.3稱取并進行混合均勻成外包覆材料，并加入水使包覆材料內(nèi)總水分含量控制在5~10wt%，把混合均勻的包覆材料與水進行充分的混合并用塑料布蓋好熟化4~8小時；

（5）用包覆機在垃圾球粒的外表包覆上厚度為0.2~0.4cm經(jīng)過熟化過的包覆材料獲得包覆垃圾球粒（如圖1所示）；

（6）把頁巖破碎成頁巖碎料并加水進行熟化，用制磚機把熟化的頁巖碎料與包覆垃圾球粒一起按所需規(guī)格尺寸壓制成濕磚坯（如圖2所示）；

（7）濕磚坯經(jīng)過室溫下預風干成干生磚坯，再送入窯爐中，在低溫區(qū)進一步風干加熱，再經(jīng)過高溫區(qū)煅燒得到多孔磚產(chǎn)品（如圖3所示）。

在中溫區(qū)埋在磚坯內(nèi)的包覆垃圾球粒中的垃圾將被緩慢氧化釋放熱并提升磚體的內(nèi)部溫度，同時將生成二氧化碳、含氯化合物、含氮化合物、金屬化合物、二噁英以及未燃燒完全的各種有機物。所生成的各種氣體會透過包覆層的空隙緩慢往外擴散，并在擴散過程中有的會被外層包覆材料及磚體材料吸收并與包覆材料及磚體材料反應形成穩(wěn)定的無機材料、有的會繼續(xù)被深度氧化甚至被氧化分解并以原子離子形式滲入到材料晶格中而被穩(wěn)定地固定在材料內(nèi)部形成無害的穩(wěn)定的無機材料。

由于垃圾被包覆限制在不暢通的小空間里，在低溫缺氧條件下氧化垃圾能有效減少二噁英的產(chǎn)生，而在包覆的局部小空間里產(chǎn)生少量的二噁英在緩慢穿過包覆層及內(nèi)部磚體的過程中將被徹底氧化除去，從而確保尾氣排放的安全。包覆層里所添加的玻璃粉將在500~800℃中溫區(qū)軟化，并且容易與垃圾在氧化過程中所產(chǎn)生的一些包括重金屬的金屬氧化物生成硅酸鹽從而能有效地避免垃圾在氧化過程中所產(chǎn)生的重金屬氧化物隨尾氣排出。包覆層的無機材料含有Al、Na、Ca、Mg等堿性金屬氧化物能有效地吸收包覆層內(nèi)垃圾在氧化過程中所產(chǎn)生的含氯化合物及含氮化合物等酸性物質(zhì)。此外，包覆層內(nèi)垃圾在氧化過程中所產(chǎn)生的灰分將被截留在包覆層內(nèi)從而避免隨尾氣排出。包覆層內(nèi)垃圾被徹底氧化完全后將在磚體內(nèi)形成空洞，但包覆層內(nèi)的垃圾在被氧化過程中釋放熱能并在周圍產(chǎn)生高溫有利于包覆層形成致密穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)并有利于整體材料的力學性能的提高，因此所制備的建筑磚在內(nèi)部形成分布均勻的孔洞且孔洞周圍結(jié)構(gòu)致密，既有很好的力學性能又能起到減輕磚體重量且具有很好的保溫隔熱效果。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：

利用黏土、高嶺土尾礦以及廢棄玻璃粉作為包覆材料，以煤渣、生活垃圾、造紙淤泥等可燃垃圾作為燃料，用包覆材料包覆燃料可以有效地把包覆層內(nèi)垃圾在氧化過程中所產(chǎn)生的各種有害氣體及灰分截留在包覆層內(nèi)并與包覆層形成穩(wěn)定的材料從而有效地控制建筑磚在燒制過程中尾氣排放能達到行業(yè)標準，同時包覆層將形成致密穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)并有利于整體材料的力學性能的提高使多孔磚性能達到相應國家A級標準。本發(fā)明能起到變廢為寶、節(jié)能減排、保護環(huán)境以及節(jié)約資源等作用，且可以充分利用原有的窯爐生產(chǎn)設(shè)備和燒制工藝并消除有害氣體產(chǎn)生，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效率，同時具有現(xiàn)實的社會意義。

附圖說明

圖1 為包覆垃圾球粒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為磚坯結(jié)構(gòu)截面示意圖。

圖3為多孔磚產(chǎn)品截面示意圖。

具體實施方式

為進一步公開而不是限制本發(fā)明，以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例1

一種使用黏土玻璃粉包覆垃圾造粒制備多孔磚技術(shù)，具體步驟為：

（1）首先采用簡單的機械或借助人工手段把一些比較有高利用價值的廢棄物從生活垃圾中分揀出來，然后利用破碎機對分揀后的生活垃圾進行破碎；

（2）把可燃物的破碎生活垃圾、煤渣、造紙淤泥按重量比為1:1.2:0.3稱取100公斤生活垃圾、120公斤煤渣和30公斤造紙淤泥并進行混合，其中破碎生活垃圾、造紙淤泥所取的重量為折干重量即折合成固含量；

（3）生活垃圾、煤渣、造紙淤泥經(jīng)過混合均勻后于造粒機中壓制成直徑為1.2cm的垃圾球粒；

（4）把廢棄玻璃用粉碎機粉碎成玻璃粉，再把黏土、高嶺土尾礦、玻璃粉按重量比為1:0.4:0.2分別稱取100公斤黏土、40公斤高嶺土尾礦及20公斤玻璃粉并進行混合均勻成外包覆材料，并加入水使包覆材料內(nèi)總水分含量控制在5wt%，把混合均勻的包覆材料與水進行充分的混合并用塑料布蓋好熟化6小時；

（5）用包覆機在垃圾球粒的外表包覆上厚度為0.3cm經(jīng)過熟化過的包覆材料獲得包覆垃圾球粒；

（6）把頁巖破碎成頁巖碎料并加水進行熟化，用制磚機把熟化的頁巖碎料與包覆垃圾球粒一起按所需規(guī)格尺寸壓制成濕磚坯；

（7）濕磚坯經(jīng)過室溫下預風干成干生磚坯，再送入窯爐中，在低溫區(qū)進一步風干加熱，得到多孔磚。

實施例2

一種使用黏土玻璃粉包覆垃圾造粒制備多孔磚技術(shù)，具體步驟為：

（1）首先采用簡單的機械或借助人工手段把一些比較有高利用價值的廢棄物從生活垃圾中分揀出來，然后利用破碎機對分揀后的生活垃圾進行破碎；

（2）把可燃物的破碎生活垃圾、煤渣、造紙淤泥按重量比為1:1.1:0.35分別稱取100公斤生活垃圾、110公斤煤渣和35公斤造紙淤泥并進行混合，其中破碎生活垃圾、造紙淤泥所取的重量為折干重量即折合成固含量；

（3）生活垃圾、煤渣、造紙淤泥經(jīng)過混合均勻后于造粒機中壓制成直徑為1.3cm的垃圾球粒；

（4）把廢棄玻璃用粉碎機粉碎成玻璃粉，再把黏土、高嶺土尾礦、玻璃粉按重量比為1:0.3:0.25分別稱取100公斤黏土、30公斤高嶺土尾礦及25公斤玻璃粉并進行混合均勻成外包覆材料，并加入水使包覆材料內(nèi)總水分含量控制在7wt%，把混合均勻的包覆材料與水進行充分的混合并用塑料布蓋好熟化5小時；

（5）用包覆機在垃圾球粒的外表包覆上厚度為0.3cm經(jīng)過熟化過的包覆材料獲得包覆垃圾球粒；

（6）把頁巖破碎成頁巖碎料并加水進行熟化，用制磚機把熟化的頁巖碎料與包覆垃圾球粒一起按所需規(guī)格尺寸壓制成濕磚坯；

（7）濕磚坯經(jīng)過室溫下預風干成干生磚坯，再送入窯爐中，在低溫區(qū)進一步風干加熱，得到多孔磚。

實施例3

一種使用黏土玻璃粉包覆垃圾造粒制備多孔磚技術(shù)，具體步驟為：

（1）首先采用簡單的機械或借助人工手段把一些比較有高利用價值的廢棄物從生活垃圾中分揀出來，然后利用破碎機對分揀后的生活垃圾進行破碎；

（2）把可燃物的破碎生活垃圾、煤渣、造紙淤泥按重量比為1:1.35:0.2分別稱取100公斤生活垃圾、135公斤煤渣和20公斤折干造紙淤泥并進行混合，其中破碎生活垃圾、造紙淤泥所取的重量為折干重量即折合成固含量；

（3）生活垃圾、煤渣、造紙淤泥經(jīng)過混合均勻后于造粒機中壓制成直徑為1.5cm的垃圾球粒；

（4）把廢棄玻璃用粉碎機粉碎成玻璃粉，再把黏土、高嶺土尾礦、玻璃粉按重量比為1:0.3:0.3分別稱取100公斤黏土、30公斤高嶺土尾礦及30公斤玻璃粉并進行混合均勻成外包覆材料，并加入水使包覆材料內(nèi)總水分含量控制在8wt%，把混合均勻的包覆材料與水進行充分的混合并用塑料布蓋好熟化8小時；

（5）用包覆機在垃圾球粒的外表包覆上厚度為0.4cm經(jīng)過熟化過的包覆材料獲得包覆垃圾球粒；

（6）把頁巖破碎成頁巖碎料并加水進行熟化，用制磚機把熟化的頁巖碎料與包覆垃圾球粒一起按所需規(guī)格尺寸壓制成濕磚坯；

（7）濕磚坯經(jīng)過室溫下預風干成干生磚坯，再送入窯爐中，在低溫區(qū)進一步風干加熱，得到多孔磚。

最終產(chǎn)品多孔磚的各項技術(shù)指標及尾氣檢測結(jié)果值：空洞率≥26%，抗壓強度平均值為≥15.0MPa，5小時水煮吸收率平均值為18%、最大值20%。煙囪尾氣未檢查到二噁英，24小時氮氧化物排放量小于200mg/m³，24小時含硫化合物排放量小于60 mg/m³，24小時顆粒物排放量小于20 mg/m³。

折干重量計算法：分別稱取1公斤的生活垃圾或造紙污泥，120℃干燥12小時，干燥后的重量即為折干重量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。