一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢渣處理方法，特別是對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠以及垃圾焚燒廠用城市 中垃圾之患，處理含有(^0、5102)1 203小6203等成分，如垃圾等焚燒排出的干濕垃圾灰用作 水泥配料而進(jìn)行的無(wú)害化和減量化處理的一種方法，履于環(huán)保或水泥技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō) 是一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，人口向城市集中，工業(yè)與生活垃圾增加，特別是城市垃圾增加 更為突出，我國(guó)每年以10%的速度遞增，是世界上垃圾堆存污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一，而中國(guó) 的城市垃圾量占據(jù)了世界總量的31%左右，處理城市的垃圾已成為影響我國(guó)城市可持續(xù)發(fā) 展的重要因素之一。在我國(guó)，焚燒處理已經(jīng)成為垃圾處理的重要方式。一方面是因?yàn)樗臏p 量效果比較好，焚燒處理可使垃圾減少重量約90%，體積減少約95%;另一方面是對(duì)建焚燒垃 圾廠要求不算太高，可就近建廠，這樣一來(lái)，可節(jié)約用地堆放和填埋又減少運(yùn)輸費(fèi)用，對(duì)經(jīng) 濟(jì)發(fā)達(dá)的城市尤為重要。但是，垃圾焚燒后排出的灰，還含有一定量的重金屬和一些殘留物 具有不同程度的危害，尤其是氯離子含量高約8%左右，以及有機(jī)化合物。所以，這樣的垃圾 灰限制了資源化利用技術(shù)的廣泛使用，只能大量用土地堆放和填埋，嚴(yán)重對(duì)環(huán)境造成二次 污染，是焚燒垃圾廠的主害之一，因此對(duì)垃圾灰進(jìn)行無(wú)害化處理研究就是顯得尤為重要，垃 圾灰用作水泥配料的處理方法研究也尤為重要。
[0003] 因此，為克服上述技術(shù)不足而設(shè)計(jì)出的一款高效無(wú)害化處理垃圾灰、減小對(duì)環(huán)境 二次污染、工藝簡(jiǎn)單、成本低、不影響水泥水化質(zhì)量的一種垃圾灰用作水泥配料的處理方 法，正是發(fā)明人所要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種垃圾灰用作水泥配料的處理方 法，其將垃圾灰用作水泥配料的處理，有害成分能直接作水泥原料，資源化利用率提高，且 不會(huì)因?yàn)橹苯哟髶搅吭谒嗍炝现惺顾嗍炝现杏泻Τ煞殖慷绊懰噘|(zhì)量，工藝簡(jiǎn) 單，成本低廉，并能明顯提尚水泥耐磨等性能。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種垃圾灰用作水泥配料的處理方 法，其包括原料:垃圾灰、鋁渣、雙氧水，所述方法按以下步驟進(jìn)行處理： (1) 所述原料按重量百分比計(jì)為:垃圾灰70-80%，鋁渣20-30%、雙氧水劑1%，加適量水?dāng)?拌后制成的物料體，自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱燒干成產(chǎn)品； (2) 將物料體自然養(yǎng)護(hù)晾干或?qū)⑽锪象w置于烘干窯內(nèi)加熱烘干脫去物料體中自由水和 部分結(jié)晶水后即為本發(fā)明產(chǎn)品的物料體； (3) 將物料體單獨(dú)磨成粉，直接用于水泥或砼中，或?qū)⑽锪象w與水泥熟料一起粉磨成水 泥。
[0006] 進(jìn)一步，為了能將物料體滿足自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱烘干，使物料體經(jīng)水化反應(yīng)，生 成新的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的功能基因，即增加極微小的高分散性的鋁和鈣的水化物，消解有害成 分，改變產(chǎn)品質(zhì)量性能。
[0007] 進(jìn)一步，為了便于晾干和加熱烘干，所述的物料體的形狀無(wú)結(jié)塊起團(tuán)和粉塵現(xiàn)象 為宜。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明方法有效地克服了直接大摻量作水泥原料而增加有害成分的不足之處，又克 服了直接摻在水泥熟料中而產(chǎn)生水泥質(zhì)量下降等不足之處，具有能耗低、工藝先進(jìn)合理的 優(yōu)點(diǎn)，且能明顯提高水泥質(zhì)量耐磨等性能，降低水泥成本并有利于節(jié)能環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的 范圍。
[0010]結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述如下： 實(shí)施例1: 按重量百分比計(jì)為:垃圾灰70%、鋁渣30%、雙氧水劑1%，再加適量水，混合攪拌后的物料 體，自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱烘干，將其磨成的粉為垃圾灰物料體產(chǎn)品。將垃圾灰物料體產(chǎn)品按 一定比例摻入并用來(lái)替代商品礦渣水泥作為膠凝材料與混凝土材料，分別按照ISO有關(guān)水 泥物理性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度和耐磨等物理性能測(cè)試(即用膠砂比為1:3，水膠比為0.5，可 用膠凝材料450克，標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，試塊規(guī)格為4 X 4 X 16cm，每組成型3塊，按標(biāo)準(zhǔn)脫模、養(yǎng) 護(hù)、測(cè)試一定令期強(qiáng)度，抗磨性能測(cè)試是在相同條件下進(jìn)行的，就是同樣養(yǎng)護(hù)的試塊，盡可 能同樣的重量，同樣的面積，同樣的速度，在同樣的砂磨機(jī)上進(jìn)行同樣的時(shí)間，將磨前重量 減去磨后重量就是損失量，損失量越小，抗磨性能就越好。其測(cè)試結(jié)果如表1所示： 表1:處理垃圾灰物料體產(chǎn)品替代商品礦渣水泥的性能結(jié)果
由表1可見(jiàn)，在有商品的礦渣水泥中摻入一定比例的垃圾灰物料體產(chǎn)品粉后的抗析強(qiáng) 度、抗壓強(qiáng)度、抗磨性能都高于未摻垃圾灰物料體產(chǎn)品的礦渣水泥，其中以序號(hào)3的混合比 例的綜合性能更好。
[0011] 實(shí)施例2: 按重量百分比計(jì)為:垃圾灰75%，鋁渣25%，雙氧水劑1%加適量水混合攪拌后的物料體， 自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱烘干，以所得處理的垃圾灰物料體產(chǎn)品為80%和水泥熟料加石膏20%， 按重量配比混合磨成粉，簡(jiǎn)稱混合粉，而后和商品礦渣粉混合成膠凝材料，按照ISO有關(guān)水 泥物理性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，與商品普通水泥，道路水泥進(jìn)行性能比較，結(jié)果列為表2中。
[0012]表2:混合粉和礦渣粉膠凝材料與普通水泥和道路水泥性能比較結(jié)果
由表2可見(jiàn)，在現(xiàn)有的商品礦渣粉中摻入一定比例的垃圾灰物料體產(chǎn)品混合粉后的抗 折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗磨性能都高于未摻入垃圾灰物料體產(chǎn)品混合粉的普通水泥和道路水 泥。由此可見(jiàn)，能很好的替代道路水泥使用。
[0013] 實(shí)施例3: 按重量百分比計(jì)為：垃圾灰80%、鋁渣20%，雙氧水劑1%加入適量水混合撐拌后的物料 體，自然養(yǎng)護(hù)或加熱烘干，將其磨成的粉為垃圾灰物料體產(chǎn)品。將垃圾灰物料體產(chǎn)品按一定 比例摻入并用來(lái)替代純熟料水泥物理性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度耐磨等物理性能測(cè)試比較，其 結(jié)果例于表3中。表3含處理垃圾灰物料體產(chǎn)品與純熟料水泥性能比較結(jié)果。
[0014] 由表3可知，在純熟料水泥中摻入中適量的垃圾灰物料體產(chǎn)品粉，其物理性能比純 熟料水泥更好，而純熟料水泥的質(zhì)量在水泥中是最好的，但成本是最高的在摻入部分垃圾 灰物料體廣品粉后的質(zhì)量還能有進(jìn)一步的提尚，成本卻能因垃圾灰物料體廣品粉的低成本 而明顯下降。
[0015] 在上述的實(shí)施例中，按重量百分比在：垃圾灰70-80%，鋁渣20-30%，雙氧水劑1%的 比例范圍內(nèi)均能生產(chǎn)出質(zhì)量較好的垃圾去物料體產(chǎn)品粉，經(jīng)混合攪拌制成物料體產(chǎn)品，自 然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱烘干，并脫去產(chǎn)品中的自由水和部分結(jié)晶水。如產(chǎn)品中自由水或結(jié)晶水 或高或低時(shí)，反而會(huì)影響垃圾灰物料體產(chǎn)品中的新的功能基因的產(chǎn)生而影響產(chǎn)品質(zhì)量，降 低水泥質(zhì)量和混凝土的耐久性能，因此，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物料體的成型時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)塊 狀和起團(tuán)以及粉塵現(xiàn)象為止。
[0016] 本方法使用的垃圾灰，是垃圾焚燒發(fā)電廠和焚燒垃圾廠用城市中各種垃圾焚燒后 排出的會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的廢渣，鋁渣是化工廠用硫酸處理高氧化鋁，如鋁礬土等礦 物生產(chǎn)硫酸鋁產(chǎn)品排出的廢渣，雙氧水劑是一種消解垃圾灰中有害成分的分解反應(yīng)劑，按 一定比例混合攪拌成物料體狀，再經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)或加熱烘干，是產(chǎn)品脫去自由水和結(jié)晶水，可 使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生新的功能基因，增加了極微小的高分散性的鋁和鈣的水化物，在水泥中， 能更好地和熟料產(chǎn)生水化物共同膠合，所用的骨料也能和具有水硬性水化速度較慢的混合 材之類材料緊緊膠合，并能給這些水化緩慢的材料提供好的水化條件，更富有耐久性能好， 特別是能夠給混合材之類的水化慢的材料提供好的水化條件，因此，經(jīng)加工處理出來(lái)的垃 圾灰物料體廣品，在水泥中應(yīng)用能有效提尚水泥凝膠性能和水泥石的穩(wěn)定性能，以及水泥 的強(qiáng)度，特別能提高礦渣水泥石抗磨性能，更能解決目前對(duì)建筑業(yè)水泥質(zhì)量使用壽命短的 一大難題，還可代替道路水泥使用。
[0017] 本發(fā)明方法將垃圾焚燒發(fā)電廠和垃圾焚燒廠排出的垃圾灰廢渣處理成垃圾灰物 料體產(chǎn)品粉，按適當(dāng)比例摻入到各種水泥產(chǎn)品或混凝土中，可有效提高水泥質(zhì)量，并可降低 水泥成本，經(jīng)有關(guān)工程實(shí)際試用，其水泥質(zhì)量具有收漿快，強(qiáng)度高，水化熱低無(wú)收縮，防止水 滲漏和抗耐磨等性能都比不摻入垃圾灰物料體產(chǎn)品粉的質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。所以，用本方法處 理的垃圾灰物料體產(chǎn)品工藝先進(jìn)合理，能耗低，質(zhì)量好，生產(chǎn)的垃圾灰物料體產(chǎn)品成本約80 元/噸，而純熟料水泥為200-250元/噸，摻入后可使水泥標(biāo)號(hào)提高1個(gè)等級(jí)，如多摻混合材， 可提高水泥產(chǎn)量可大量使用垃圾灰廢渣，所以用本方法生產(chǎn)的垃圾灰物料體產(chǎn)品在水泥生 產(chǎn)中的應(yīng)用前景將是非常好的，更符合國(guó)家工業(yè)廢渣資源化循環(huán)發(fā)展和有利于環(huán)保政策的 變廢為寶的好方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法，其特征在于:其包括原料:垃圾灰、鋁渣、雙氧 水，所述處理方法按以下步驟進(jìn)行處理： (1) 所述原料按重量百分比計(jì)為:垃圾灰70-80%，鋁渣20-30%、雙氧水劑1%，加適量水?dāng)?拌后制成的物料體，自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱燒干成產(chǎn)品； (2) 將物料體自然養(yǎng)護(hù)晾干或?qū)⑽锪象w置于烘干窯內(nèi)加熱烘干脫去物料體中自由水和 部分結(jié)晶水后即為本發(fā)明產(chǎn)品的物料體； (3) 將物料體單獨(dú)磨成粉，直接用于水泥或砼中，或?qū)⑽锪象w與水泥熟料一起粉磨成水 泥。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法，其特征在于:所述物料 體內(nèi)增加有極微小的高分散性的鋁和鈣的水化物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法，其特征在于:所述的物 料體的形狀無(wú)結(jié)塊起團(tuán)和粉塵現(xiàn)象為宜。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種垃圾灰用作水泥配料的處理方法，將垃圾灰用作水泥配料，采用將垃圾灰與鋁渣廢渣和雙氧水劑按一定比例混合攪拌進(jìn)行單獨(dú)制成物料體，自然養(yǎng)護(hù)晾干或加熱烘干脫去自由水和部分結(jié)晶水后，即可單獨(dú)磨成粉，直接用于水泥或混凝土中，也可將垃圾灰物料體產(chǎn)品與水泥熟料一起粉磨成水泥，有效地克服了直接作水泥原料會(huì)影響水泥的產(chǎn)品質(zhì)量等不足之處，又克服了大摻量垃圾灰會(huì)使水泥中含有一定的有害成分而限制了使用垃圾灰廢渣的作用等不足之處，是一種能耗低、工藝先進(jìn)合理，能明顯提高水泥耐磨性能和水泥水化強(qiáng)度等性能，降低水泥成本和有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的將垃圾灰用作水泥配料的很好的處理方法。
【IPC分類】C04B7/28, C04B7/40, C04B7/44
【公開(kāi)號(hào)】CN105541142
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510953064
【發(fā)明人】譚紀(jì)林, 華玉海, 華建軍, 蔣兆廣
【申請(qǐng)人】淮安市楚城水泥有限公司, 譚紀(jì)林
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日