一種微晶板制品及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)度、耐磨的微晶板制品及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市化的推進(jìn)促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步，也帶來了一系列問題，其中城市生活垃圾 的大量產(chǎn)生和堆積成為社會面臨的難題之一。為了解決此問題，世界各國先后采用衛(wèi)生 填埋、高溫堆肥和焚燒等方式進(jìn)行生活垃圾的無害化處理，這些方法各具特點，但分別在占 地、有害物泄露或排放、垃圾資源的再利用等方面仍存在一些問題。因此，高效而環(huán)保的生 活垃圾處置技術(shù)的開發(fā)，一直是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一個重要課題。
[0003] 近年來，等離子體氣化技術(shù)開始逐步應(yīng)用于生活垃圾處置技術(shù)領(lǐng)域。等離子體是 由氣體同電弧接觸而產(chǎn)生的一種高溫、離子化和傳導(dǎo)性的氣體，其最高溫度可達(dá)5500°C。生 活垃圾經(jīng)分揀、干燥、粉碎后，經(jīng)摻入一定量的煤粉及其他配料后，送入等離子氣化爐進(jìn)行 氣化處理，等離子體的高溫幾乎能將垃圾完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w和無機(jī)物液態(tài)渣，其在垃圾焚燒 過程中產(chǎn)生的二噁英可在1500°C的高溫下有效分解，而垃圾中的重金屬離子則可有效地被 熔體溶解和包覆，最終被固化在玻璃態(tài)垃圾渣中穩(wěn)定存在。與此同時，等離子氣化過程中所 產(chǎn)生的還原性高溫氣體又可用來發(fā)電，因此在生活垃圾處置技術(shù)中擁有廣闊的應(yīng)用前景。 但是，目前生活垃圾等離子氣化技術(shù)的運行成本較高，且在運行過程中還會產(chǎn)出大量的玻 璃態(tài)熔渣。如果這些玻璃態(tài)熔渣能得到有效的資源化再利用，將大大推動生活垃圾等離子 體氣化技術(shù)的商業(yè)化運作。
[0004] 微晶板是一種以無機(jī)物為原料，經(jīng)熔化、成型、熱處理（核化、晶化）、退火而成的 一種高強(qiáng)度、高耐磨的建筑材料。根據(jù)微晶板中的晶相與非晶相含量比可分為微晶玻璃與 微晶鑄石兩類。其中，微晶玻璃是一種以玻璃相為主體并與微晶相均勻復(fù)合的復(fù)相材料，具 有高強(qiáng)、耐磨、耐溫度沖擊性好等優(yōu)點，在化工、建材等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景；而微 晶鑄石則是一種以大量微晶相為主體、質(zhì)地堅硬、細(xì)膩的非金屬工業(yè)材料，被廣泛應(yīng)用在建 筑、化工、冶金、電力、礦業(yè)等工業(yè)部門。由于在生活垃圾等離子氣化渣中含有Si0 2、A1203、 CaO、MgO、Na20、K2O等化學(xué)成分，這些都是微晶玻璃和鑄石的主要成分。因此生活垃圾等離 子氣化渣通過適當(dāng)組成調(diào)制獲得微晶玻璃及鑄石微晶板制品在理論上是可行的。
[0005] 從目前的生活垃圾等離子氣化渣的化學(xué)成分來看，其SiO2含量較低、CaO含量很 高，因此等離子氣化渣即使是玻璃態(tài)的，其析晶傾向也比較嚴(yán)重，且耐酸穩(wěn)定性極差，嚴(yán)重 制約了這種材料的實際使用。因此，必須通過組成調(diào)整以改善其微晶板制品的制備條件和 性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)處理生活垃圾困難的問題，本發(fā)明的目的是提供一種微晶板制品， 主要是以干燥去水后的生活垃圾干基為主要原料，利用生活垃圾等離子氣化后得到的液態(tài) 熔渣來制備微晶玻璃及鑄石制品，生活垃圾可以得到有效的利用，避免環(huán)境污染。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述微晶板制品的制備方法。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] 本發(fā)明提供了一種以生活垃圾干燥去水后的干基為主要原料的微晶板制品，由包 含以下重量份的組分制成：
[0010] 生活垃圾干基 100份，
[0011] 硅質(zhì)原料 3~25份，
[0012] 鋁質(zhì)原料 0.3~19份。
[0013] 本發(fā)明提供了一種微晶板制品，由包含以下重量份的組分制成：
[0014]
【主權(quán)項】
1. 一種微晶板制品，其特征在于：由包含以下重量份的組分制成： 生活垃圾干基 100份， 硅質(zhì)原料 3~25份， 鋁質(zhì)原料 0. 3~19份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶板制品，其特征在于：還包括以下重量份的組分制成： 煤粉 10~95份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶板制品，其特征在于：還包括以下重量份的組分制成： 煤粉 0~95份， 石灰石 5~45份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的微晶板制品，其特征在于：所述硅質(zhì)原料為石英砂、 砂巖或兩種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的微晶板制品，其特征在于：所述鋁質(zhì)原料為鋁土礦、 高鋁渣、長石中的一種或幾種的混合物。
6. -種權(quán)利要求1、4、5任一所述的微晶板制品的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： 將100份生活垃圾干基、3~25份硅質(zhì)原料和0. 3~19份鋁質(zhì)原料混合、造粒，進(jìn)入等 離子氣化爐進(jìn)行處理，造粒料自等離子氣化爐的加料口落到焦炭流態(tài)床上，經(jīng)高溫熔融形 成液態(tài)熔渣，然后經(jīng)澆鑄或壓延成型、熱處理、退火，得到微晶板制品。
7. -種權(quán)利要求2、4、5任一所述的微晶板制品的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： 將100份生活垃圾干基、3~25份硅質(zhì)原料、0. 3~19份鋁質(zhì)原料和10~95份煤粉 混合、造粒，進(jìn)入等離子氣化爐進(jìn)行處理，造粒料自等離子氣化爐的加料口落到焦炭流態(tài)床 上，經(jīng)高溫熔融形成液態(tài)熔渣，然后經(jīng)澆鑄或壓延成型、熱處理、退火，得到微晶板制品。
8. -種權(quán)利要求3~5任一所述的微晶板制品的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： 將100份生活垃圾干基、3~25份硅質(zhì)原料、0. 3~19份鋁質(zhì)原料、0~95份煤粉和 5~45份石灰石混合、造粒，進(jìn)入等離子氣化爐進(jìn)行處理，造粒料自等離子氣化爐的加料口 落到焦炭流態(tài)床上，經(jīng)高溫熔融形成液態(tài)熔渣，然后經(jīng)澆鑄或壓延成型、熱處理、退火，得到 微晶板制品。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6~8任一所述的微晶板制品的制備方法，其特征在于：所述生活垃 圾干基為經(jīng)過分揀、干燥、粉碎處理后的不含水分的生活垃圾碎料； 或所述高溫熔融的溫度為1350~1800°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6~8任一所述的微晶板制品的制備方法，其特征在于：所述熱處理 的溫度為850~1000 °C ; 或所述熱處理的時間為30~75min ; 或所述退火的溫度為550~700°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微晶板制品，由包含以下重量份的組分制成：生活垃圾干基100份，硅質(zhì)原料3～25份，鋁質(zhì)原料0.3～19份。本發(fā)明還公開了一種微晶板制品，由包含以下重量份的組分制成：生活垃圾干基100份，硅質(zhì)原料3～25份，鋁質(zhì)原料0.3～19份，煤粉10～95份。本發(fā)明還公開了一種微晶板制品，由包含以下重量份的組分制成：生活垃圾干基100份，硅質(zhì)原料3～25份，鋁質(zhì)原料0.3～19份，煤粉0～95份，石灰石5～45份。本發(fā)明還公開了上述微晶板制品的制備方法。本發(fā)明所制備的產(chǎn)品具有高強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點，本發(fā)明大大降低了能源消耗，高效實現(xiàn)了生活垃圾等離子氣化渣的資源化利用。
【IPC分類】C03C6-00, B09B3-00
【公開號】CN104743878
【申請?zhí)枴緾N201510128563
【發(fā)明人】林健, 王建東
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月23日