無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于：該無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料包括以下重量百分比的各組分：垃圾焚燒底灰：10％～25％,粉煤灰：10～25％,礦渣：20％～35％,脫硫石膏：10％～20％,鋁渣粉的摻量為3～7％，堿渣5～10％，外加劑摻量為1～3％。本發(fā)明首次利用工業(yè)廢渣及垃圾焚燒灰渣的潛在膠凝性，進(jìn)行適當(dāng)配制之后、發(fā)揮彼此的協(xié)同作用、并通過激發(fā)劑提高其物理化學(xué)性能；本發(fā)明可以做到無熟料的情況下滿足32.5水泥技術(shù)要求，從而大幅提高了廢渣的利用水平與利用率。
【專利說明】
無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)環(huán)境材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是利用垃圾焚燒底灰來制備膠凝材料，具體為 一種無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國生活垃圾處理趨向于更多的采用垃圾焚燒技術(shù)，然而垃圾焚燒所產(chǎn)生 的灰渣資源利用程度不高。雖然底灰已經(jīng)利用制磚、作為路基材料和漸青混合料等，在基礎(chǔ) 設(shè)施領(lǐng)域有所應(yīng)用，但是基本W(wǎng)低端利用為主。
[0003] 因此，進(jìn)一步對(duì)底灰進(jìn)行利用開發(fā)，激發(fā)起潛在的活性，獲得更好經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境 效益，W更好實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能充分克服底灰資源利用程度不足， 提供新的更有價(jià)值的利用方式的無熟料垃圾焚燒底灰材料。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種無熟料垃圾焚燒底灰膠 凝材料，該無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料包括W下重量百分比的各組分：垃圾焚燒底灰： 10%~25 %，粉煤灰：10~25%，礦渣:20%~35%，脫硫石膏：10%~20 %，侶渣粉3~7%， 堿渣5~10%，外加劑1~3%，W上各組分的重量百分比之和為100%。
[0006] 本發(fā)明所述侶渣粉是電解侶生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含侶固體廢棄物。
[0007] 本發(fā)明所述的侶渣粉在使用前需要單獨(dú)進(jìn)行烘干、粉磨至細(xì)度大于450m^kg再使 用。
[000引本發(fā)明所述的侶渣粉經(jīng)過烘干、粉磨之后，其首先與垃圾焚燒底灰混合，然后加上 述兩種原料總重量5-15%的水進(jìn)行混合，然后在300°C~400°C保溫3小時(shí)(該過程水分揮發(fā) 出去，因此上述無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料的組分并沒有寫入水）；該處理步驟主要作用 是讓垃圾焚燒底灰發(fā)泡(增加垃圾焚燒底灰的比表面積)及活化，有利于后期的水化反應(yīng)。
[0009] 本發(fā)明所述的外加劑是娃酸鋼、硫酸鋼、硫酸侶鹽、娃酸巧、石灰、Ξ乙醇胺、水洗 漿中的二種或兩種W上;其中的水洗漿為鋼鐵企業(yè)爐渣清洗過程中排放的固體廢棄物中的 二水石膏和氨氧化巧的混合物，再經(jīng)100 °C烘干磨細(xì)而成的產(chǎn)物(利用水洗工藝對(duì)鋼鐵渣加 工后產(chǎn)生的廢棄物一一水洗漿）。
[0010] 本發(fā)明所述的堿渣是制堿過程中的固體廢棄物，再經(jīng)10(TC烘干磨細(xì)而成。
[0011] 本發(fā)明所述的脫硫石膏是煙氣脫硫過程中產(chǎn)生的二水石膏。
[0012] 本發(fā)明還提供一種上述無熟料垃圾焚燒底灰材料的制備方法，制備步驟包括:首 先侶渣粉先與垃圾焚燒底灰加水混合，然后在300°C~400°C保溫2.5-4小時(shí)得到混合物;然 后用上述混合物與外加劑、堿渣、粉煤灰、礦渣、脫硫石膏材料混合粉磨均勻。
[0013] 更加具體的制備步驟包括：
[0014] (1)首先將垃圾焚燒底灰于70-90°C干燥后進(jìn)行球磨，W此更好激發(fā)起潛在活性；
[0015] (2)將其它配料:侶渣粉、礦渣、脫硫石膏、粉煤灰、堿渣和外加劑分別干燥、球磨；
[0016] (3)將侶渣粉先與垃圾焚燒底灰再加二者總重量5-15 %水進(jìn)行混合，然后在300°C ~400°(：保溫2.5-4小時(shí)；
[0017] (4)然后將組成無熟料垃圾焚燒底灰材料各種原料按照比例混合在一起攬拌、粉 磨混合均勻即可。
[0018] 本發(fā)明上述步驟（3)中水的添加量優(yōu)選為侶渣粉與垃圾焚燒底灰二者總重量的 10%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0019] 1.本發(fā)明首次利用工業(yè)廢渣及垃圾焚燒灰渣的潛在膠凝性，進(jìn)行適當(dāng)配制之后、 發(fā)揮彼此的協(xié)同作用、并通過激發(fā)劑提高其物理化學(xué)性能;本發(fā)明可W做到無熟料的情況 下滿足32.5水泥技術(shù)要求，從而大幅提高了廢渣的利用水平與利用率。
[0020] 2.本發(fā)明制備過程，首先將侶渣粉先與垃圾焚燒底灰加上述兩種原料總重量10 % 的水進(jìn)行混合，然后在300°C~400°C保溫3小時(shí)；該處理步驟能夠讓垃圾焚燒底灰充分發(fā) 泡，從而增加垃圾焚燒底灰的比表面積，并使得其充分活化，從而有利于后期的水化反應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明：本實(shí)施例在本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí) 施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體是操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 本實(shí)施例的無熟料垃圾焚燒底灰材料的組分配比為:垃圾焚燒底灰20%;粉煤灰 20% ;礦渣30% ;脫硫石15% ;侶渣粉的滲量為5% ;堿渣8%，外加劑滲量為2%。
[0024] 制備步驟為：
[0025] (1)首先將垃圾焚燒底灰于85-9(TC干燥后進(jìn)行球磨，W此更好激發(fā)起潛在活性；
[0026] (2)將其它配料:侶渣粉、礦渣、脫硫石膏、粉煤灰、堿渣和外加劑分別干燥、球磨；
[0027] (3)將侶渣粉先與垃圾焚燒底灰加二者總重量10%水進(jìn)行混合，然后在350°C~ 360°C保溫3小時(shí)；
[0028] (4)然后將組成無熟料垃圾焚燒底灰材料各種原料按照比例混合在一起攬拌、粉 磨混合均勻即可。
[0029] 本實(shí)施例獲得的膠凝材料的性能如下表1所示：
[0030] 表1無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料的物理力學(xué)性能
[0031]
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 本實(shí)施例的無熟料垃圾焚燒底灰材料的組分配比為:垃圾焚燒底灰16%;粉煤灰 15% ;礦渣35% ;脫硫石20% ;侶渣粉的滲量為4% ;堿渣7%，外加劑滲量為3%。
[0034] 制備步驟為：
[0035] (1)首先將垃圾焚燒底灰于75-8(TC干燥后進(jìn)行球磨，W此更好激發(fā)起潛在活性；
[0036] (2)將其它配料:侶渣粉、礦渣、脫硫石膏、粉煤灰、堿渣和外加劑分別干燥、球磨；
[0037] (3)將侶渣粉先與垃圾焚燒底灰加二者總重量11 %水進(jìn)行混合，然后在320°C~ 330°C保溫3小時(shí)；
[0038] (4)然后將組成無熟料垃圾焚燒底灰材料各種原料按照比例混合在一起攬拌、粉 磨混合均勻即可。
[0039] 實(shí)施例3
[0040] 本實(shí)施例的無熟料垃圾焚燒底灰材料的組分配比為:垃圾焚燒底灰22%;粉煤灰 22% ;礦渣31 % ;脫硫石16% ;侶渣粉的滲量為3% ;堿渣5%，外加劑滲量為1 %。
[0041 ] 制備步驟為：
[0042] (1)首先將垃圾焚燒底灰于75-8(TC干燥后進(jìn)行球磨，W此更好激發(fā)起潛在活性；
[0043] (2)將其它配料:侶渣粉、礦渣、脫硫石膏、粉煤灰、堿渣和外加劑分別干燥、球磨；
[0044] (3)將侶渣粉先與垃圾焚燒底灰加二者總重量11 %水進(jìn)行混合，然后在320°C~ 330°C保溫3小時(shí)；
[0045] (4)然后將組成無熟料垃圾焚燒底灰材料各種原料按照比例混合在一起攬拌、粉 磨混合均勻即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:該無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料 包括以下重量百分比的各組分:垃圾焚燒底灰：10%~25%，粉煤灰：10~25%，礦渣:20% ~35%，脫硫石膏：10%~20%，鋁渣粉3~7%，堿渣5~10%，外加劑1~3%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述的鋁渣粉與 垃圾焚燒底灰為經(jīng)過如下處理的物料:鋁渣粉與垃圾焚燒底灰再加二者重量總和5-15%的 水混合，然后在300 °C~400 °C保溫2.5-4小時(shí)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述的鋁渣粉為 經(jīng)過烘干、粉磨，細(xì)度大于450m2/kg的鋁渣粉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述的外加劑為 硅酸鈉、硫酸鈉、硫酸鋁鹽、硅酸鈣、石灰、三乙醇胺、水洗漿中的二種或兩種以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料的外加劑，其特征在于:所述水 洗漿是鋼鐵企業(yè)爐渣清洗過程中排放的固體廢棄物中的二水石膏和氫氧化鈣的混合物，然 后經(jīng)100°C烘干磨細(xì)的物料。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述堿渣是制堿 過程中的固體廢棄物，經(jīng)1 〇〇 °C烘干磨細(xì)的物料。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述鋁渣粉是電 解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鋁固體廢棄物。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料，其特征在于:所述脫硫石膏是 煙氣脫硫過程中產(chǎn)生的二水石膏。9. 一種無熟料垃圾焚燒底灰膠凝材料的制備方法，其特征在于：制備步驟包括:按照配 方比例稱取各原料，先將鋁渣粉先與垃圾焚燒底灰加水混合，然后在300 °C~400 °C保溫 2.5-4小時(shí)得到混合物;然后用上述混合物與外加劑、堿渣、粉煤灰、礦渣、脫硫石膏材料混 合粉磨均勻。
【文檔編號(hào)】C04B7/26GK106082725SQ201610440353
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】孫家瑛, 楊帆, 楊一帆, 程陽, 潘冬冬, 黎楠
【申請人】浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院