CN101386481B - 利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法。该方法通过对现有窑炉的改造，增设旁路放风装置以解决氯的结皮堵塞问题；对于窑、炉两列独立的窑系统，旁路放风设在窑列窑尾烟室上升管道靠近5级筒的部位；对于一般工业窑炉，可在5级筒入口前或5级筒出口的上升管道处增设旁路放风装置；飞灰从窑头、窑尾烟室、或分解炉喷入窑炉；旁路放风使用频率1次/4小时～1次/3天，进入旁路放风的气体温度控制在950℃以上。应用本发明的方法处置工艺改造投入少，处理费用低，产品使用范围广，生产的熟料满足JC/T853-1999《硅酸盐水泥熟料》标准要求，实现资源化，有利于发展循环经济，减少水泥工业对天然资源、能源的消耗。

Description

利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法

技术领域

本发明涉及硅酸盐熟料的生产方法，特别是涉及利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐熟料的方法，属于循环经济技术、环保技术领域，该方法通过干法水泥窑炉协同无害化处理生活垃圾焚烧飞灰。

背景技术

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，城市生活垃圾的数量也急剧增多。对于我国乃至全世界，大量的生活垃圾已成为城市中长期存在的一个污染源。这些垃圾堆积成山，占用大量土地，长期露天堆放对大气环境、地下水和土壤等已经造成了明显的威胁和危害。生活垃圾焚烧技术，可使垃圾减容90％以上，减量70％以上，最大限度地延长现有垃圾填埋场地使用寿命，而且能彻底消除有害细菌和病毒，同时回收热能，已成为各城市首选的处理生活垃圾的方法之一。但由于焚烧以后产生的飞灰(指在烟气净化系统收集得到的细颗粒物质，包括用化学药剂处理烟气时产生的飞灰，在灰渣中约占20％)中富集了大量重金属及氯离子等有害组成，能被水浸出较高浓度的Cd，Pb，Cu，Zn及Cr等有害重金属物质和盐类，按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》评判属于危险固体废弃物。若未经处理直接填埋，会对附近的土壤、地表水和地下水造成污染，而经过特殊方法处理后再填埋又涉及到技术处理难度较大和费用较高的问题。同时飞灰中可能含有少量的二噁英和呋喃等有机污染物，这些剧毒物质通过呼吸、皮肤接触等途经进入人与动物的身体，对人类及动物的健康和生命造成巨大的威胁。飞灰的处置难度非常大。

目前飞灰的主要处置方式有水泥固化，熔融固化以及药剂固化。经过固化稳定处理后的产物，如果满足浸出毒性标准或者资源化利用标准，可以进入普通填埋场进行填埋处置或者进行资源化利用。

水泥固化技术是将飞灰和水泥混凝土混和形成固态，经过水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而达到降低飞灰中危险成分浸出的目的，其基本原理在于通过固化包容减少飞灰的表面积、降低其可渗透性和利用水泥水化产物的吸附包裹以及高PH的环境，达到稳定化，无害化的目的。该方法对固化飞灰中的重金属有效，但却由于飞灰中二恶英类物质污染的风险，用水泥固化后的固化体仍需要填埋，填埋处理费用高达1000元/吨，而且还会继续侵占土地资源，不符合节约型、环境友好型社会的要求。

熔融固化法亦可称为玻璃化技术。它是将待处理的飞灰填入高温电弧炉中进行高温熔融处理(1000℃以上)，使其生成玻璃状硅酸盐态，将易溶性组分包在其中使其不能溶解出来，从而达到环境安全的要求。其原理主要是飞灰中的有机物在熔融温度(1000～1500℃)下热解或燃烧，无机物则形成熔渣，低沸点的重金属及盐类将蒸发成气相，由排气集尘系统收集，而As等有价金属则还原成金属熔液，可回收再利用，其它重金属则残留于熔渣中。由于灰渣中含有SiO₂，熔融时会产生-Si-O--的网状构造，能将残留于熔渣晶格中的重金属完全包封，使重金属在形成的熔渣中不易溶出。该方法的不足之处在于高温熔融所消耗的能源较多，处理费用较昂贵。而且熔融工艺还必须考虑其烟气的环境安全性问题，二恶英低温再合成的污染等问题。此外，熔渣的再利用亦是环境工作者不可回避的问题，这样也增大了处理的难度。

药剂稳定化是利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性，低迁移性以及低毒性物质的过程。用药剂稳定化来处理危险废物，根据废物中所含有的重金属种类可以采用的稳定化药剂有：石膏，漂白粉，磷酸盐，硫化物和高分子有机稳定剂等。通过药剂稳定化之后的飞灰仍然未得到资源化利用。

利用飞灰生产水泥的研究和应用技术主要有：(1)日本太平洋公司利用飞灰生产生态水泥。在飞灰用作水泥原料之前，通过重金属回收系统从中分离和回收铜、铅、锌等金属成分。用0.6吨飞灰和0.8吨石灰石可制造1吨生态水泥。经过回转窑1350℃的高温烧结，其中的二噁英等有害物质被分解。该技术有两种生产工艺，得到两种产品：一种是清除了氯成分的普通型生态水泥，另一种是含氯的快速硬化型生态水泥。清除了氯成分的普通型生态水泥是将飞灰首先进行清洗的预处理，将飞灰中的氯离子溶出到水中，再配入水泥窑内。该方法飞灰的预处理(洗涤氯离子)过程复杂，投资大，运行费用高；另一种直接处理工艺，由于产品中含有大量氯元素，极大地限制了产品的使用范围(仅限于非钢筋混凝土)。虽然“生态水泥”为飞灰寻找到了一条无害化利用的出路，但是“生态水泥厂”的投资巨大，生产工艺与现有水泥工业相差甚大，水泥产品与通用硅酸盐水泥在用途上也有很大区别。(2)中国发明专利申请一种资源化利用城市垃圾焚烧飞灰的方法(申请号：200510026152.X)。该方法利用城市垃圾焚烧飞灰烧制含氯、硫水泥熟料，有效地将垃圾焚烧飞灰中的重金属物质结合在水泥熟料矿物中，并能保证焚烧飞灰中重金属不易从水化体系中浸出，从而确保其安全使用；含氯、硫水泥熟料的烧成温度在1000-1300℃之间；因此该方法可以减少氯、硫等的挥发及其造成的二次污染。但是该方法存在两方面的问题：

(1)所生产的水泥熟料烧成温度较硅酸盐熟料低，因熟料含氯、硫较高，其应用范围受到一定的限制，不适合应用于钢筋混凝土工程；(2)没有注明该品种水泥的生产工艺。飞灰作为危险固体废弃物，其运输、储存及处理过程均有特殊要求，在该方法中，飞灰的掺入量、掺入点及掺入方式均未说明；水泥生产方式有立窑、回转窑，不同的窑炉型式，其生产工艺和要求也不同。

总体来说，目前对飞灰的处置仍停留在无害化处理阶段，且处理费用较高，潜在二次污染的风险仍然存在；资源化利用技术的产品应用范围相对较窄，或者是投资较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种水泥工业窑炉无害化、资源化而且低成本去除氯的利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐熟料的方法。

本发明的目的通过如下的技术方案实现：

利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)现有窑炉的改造：在现有新型干法水泥窑炉的基础上增设旁路放风装置；对于窑、炉两列独立的窑系统，旁路放风设在窑列窑尾烟室上升管道靠近5级筒的部位；对于一般工业窑炉，可在5级筒入口前或5级筒出口的上升管道处增设旁路放风装置；

(2)原料配制：以质量百分比计，分别将75～88％份石灰石，0～15％份砂页岩，0～15％粘土，0～15％火山灰，0～10％粉煤灰，0～10％铁粉破碎、均化及按照熟料率值的要求计量配料，经生料磨粉磨成细度≤25％的白生料；飞灰掺量为白生料重量的0.01％～5％；用水份≤4％(重量)，细度≤10％，热值≥5500kcal/kg的煤粉煅烧成硅酸盐熟料，熟料的标准热耗为100～120kg标煤/kg熟料；所述砂页岩、粘土、火山灰、粉煤灰和铁粉用量之和与石灰石的用量构成全部白生料用量；

(3)水泥熟料的制备：飞灰从窑头、窑尾烟室、或分解炉喷入窑炉；飞灰从窑头喷入时，烧成带温度为1250℃～1450℃，烧成带长度为窑长的25％～38％；分解炉出口温度控制在850℃～950℃；飞灰从窑尾烟室或分解炉喂入时，分解炉出口温度控制在850℃～950℃，窑尾烟室温度控制在1050℃～1150℃，烧成带温度达1250℃～1450℃，烧成带长度为窑长度的25％～38％；

旁路放风每次使用1～30分钟，使用频率为1次/4小时～1次/3天，进入旁路放风装置的气体温度控制在950℃以上。

所述的飞灰从窑头喷入优选飞灰从窑头燃烧器喷入；

所述的飞灰从分解炉喷入优选飞灰从分解炉燃烧器或分解炉分料管入口喷入。

所述的现有窑炉的改造还包括在生产线附近增设飞灰密封储存与计量装置。

本发明相对于现有飞灰的处置技术具有如下优点：

(1)彻底实现无害化。飞灰中的重金属被固化在水泥熟料矿物中，在熟料矿物水化过程中被固化在水化产物中，即使水泥制品遭受破坏，水化产物完全被碳化，重金属的溶出仍能达到GB 3838-2002规定的V类地表水水质要求。飞灰中可能存在的二恶英类污染物在水泥窑炉内烟气高温、停留时间长和有一定的氧含量富余的条件下被彻底分解为无害物质。

(2)实现资源化，有利于发展循环经济，减少水泥工业对天然资源、能源的消耗。水泥生料主要由粘土、石灰石、铁粉等辅助性材料组成，并经过干燥粉磨至较小颗粒的粉体(0.08mm筛余≤25％)，其消耗天然的资源和电能，大型干法窑吨生料的生产成本约为40～45元/吨，该发明若利用水泥干法窑炉协同处置飞灰量达生料的1％，对于一间日产5000吨熟料的干法窑水泥厂，一天可处理飞灰达75吨，一年可处理飞灰2.25万吨，即可节约天然资源2.25万吨/年，节约生产成本90～100万元/年。

(3)处置工艺改造投入少，处理费用低，产品的使用范围广泛。该发明充分利用现有的水泥干法窑炉的工艺，仅需在现有基础上增加飞灰的储存、计量喷入窑炉的设施，以及旁路放风装置。投入较少，运行过程中基本不增加或少量增加水泥熟料的生产能耗，相比于水泥固化填埋1000元/吨以上的处理费用而言，本发明的处理费用较低，而且减缓了垃圾填埋场土地资源紧张的局势。其次，所生产的水泥产品在化学组成、矿物组成、使用性能方面与未掺烧飞灰之前没有实质变化，不影响原有水泥产品的正常使用。

(4)利用现有水泥生产工艺，实现飞灰在水泥干法窑炉中无害化协同处置，并且不影响窑炉的安全运转、产品的生产能耗和使用范围的目标，既解除了垃圾焚烧发电厂的后顾之忧，同时也减少水泥工业对天然资源的消耗，有利于发挥水泥工业“清道夫”的作用，为我国的循环经济、清洁生产及可持续发展战略的实施作出贡献。

(5)与日本的生态水泥技术相比，本发明生产的是通用硅酸盐水泥熟料，水泥产品使用范围不需受限，且生产过程无需经过水洗除氯的预处理过程，而是通过水泥窑炉的高温，让飞灰中的氯以氯化碱的形式挥发，部分进入到烧成带窑皮中，不影响水泥熟料的煅烧工艺及熟料性能；部分进入窑内气体中，最终使窑内气体浓度达到饱和，此时通过简易旁路放风装置，定期使高浓度的含氯烟气部分释放到窑外，降低窑内氯的浓度，保证窑炉的安全运转及熟料中较低的氯含量指标。旁路放风收集下来的少量含氯的粉尘可作为微量的水泥混合材(控制水泥中氯离子含量达到国标要求)，在粉磨水泥过程中安全地消纳完毕。虽然旁路放风损失微量的热量，但由于飞灰改善了生料的易烧性，有利于增加窑炉产量，降低熟料热耗，两者的作用基本持平，因此旁路放风装置的使用基本不增加或少量增加水泥熟料的生产热耗。旁路放风装置的投入比起复杂的水洗系统投资小，运行简单，不存在高氯含量水的再处理循环利用问题，在水泥工业资源化利用飞灰过程中实现了低成本除氯的目的。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术特点，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。

实施例1

在Φ4.75×75米，带有双系列(窑列和炉列)五级悬浮预热器与FLS喷腾式分解炉的新型干法窑生产线上进行协同处置广州市李坑垃圾焚烧发电厂飞灰的试验。该水泥窑的分解炉、5级筒、窑尾烟室及烟室上升烟道等部位均设计有清灰孔、空气炮以及人工清灰操作平台。该实施例在现有生产线的基础上在窑头煤粉仓附近增设了类似煤粉仓结构的飞灰密封储存仓及单独计量设备，在窑尾烟室的上升烟道靠近5级筒入口的位置(温度范围为850℃～950℃)增加了旁路放风装置。该装置通过一个可控的阀门与窑尾上升烟道相连，配有粗粉分级旋风筒和袋式收尘器及排风机。打开阀门即可使部分窑内物料与气体进入旁路系统，经粗粉分级旋风筒将物料与气体分离，物料重新入窑，气体经袋式收尘器除尘后外排，袋式收尘器收集的含氯粉尘运往水泥粉磨系统，作为微量混合材与熟料一起粉磨成水泥。飞灰掺量及白生料的材料组成如表1所示。白生料中的石灰石、粘土、铁粉等材料经破碎、均化并经配料库计量后经过磨头除铁装置由皮带送到生料磨，粉磨成细度15±1％(细度指0.08mm方孔筛的筛余值)的合格生料粉并输送到生料均化库储存。生产用煤产自贵州，热值5500～5600kcal/kg，挥发分24～25％，灰份16～17％，粉磨至细度为9～10％，水分为3～4％的煤粉储存于煤粉仓中。白生料经1级筒至4级筒干燥和预热，在分解炉内完成碳酸钙的分解，与煤粉燃烧后的煤灰一起经5级筒进入窑尾进行熟料的煅烧，熟料从窑头落入熟料冷却机冷却，进入熟料库储存。储存在煤粉仓附近密封仓中的飞灰，计量后通过窑头喷煤管的煤粉通道均匀地搭配在煤粉中喷入窑内。当窑产量为日产5200～5300吨/天，飞灰掺入量为白生料重量的0.17％时，每小时从窑头喷入的飞灰为0.54～0.55吨。由于飞灰需要预热及部分物质的分解反应需要吸热，为维持烧成带温度保持在1250℃～1450℃，随着飞灰掺入比例的提高，窑头喷入的用煤比例由不掺烧飞灰时的38％调整至39％，烧成带长度为24米，窑尾烟室温度为1050℃～1150℃，分解炉出口温度为870℃～920℃，1级筒出口温度约为320℃～340℃。为维持窑炉正常运转，高温风机阻力基本不变，人工清理烟室及上升管道结皮的工作量为2次/8小时，空气炮使用频次由1次/8小时，旁路放风每次使用1～10分钟，使用频次为1次/72小时。

实施例2

窑炉的基本情况及改造、飞灰的储存与喂入方式及煤粉的质量水平同实施例1，飞灰掺入量为白生料的0.34％，即每小时从窑头喷入的飞灰为1.08～1.11吨。由于飞灰需要预热及部分物质的分解反应需要吸热，为维持烧成带温度保持在1250℃～1450℃，窑头喷入的用煤比例由不掺烧飞灰时的38％调整至40％，烧成带长度为24米，窑尾烟室温度为1050℃～1150℃，分解炉出口温度为870℃～920℃，1级筒出口温度约为320℃～340℃。为维持窑炉正常运转，高温风机阻力基本不变，人工清理烟室及上升管道结皮的工作量为2次/8小时，空气炮使用频次1次/6小时，旁路放风每次使用10～20分钟，使用频次为1次/48小时。

实施例3

窑炉的基本情况及改造、飞灰的储存与喂入方式及煤粉的质量水平同实施例1，飞灰掺入量为白生料的0.51％，即每小时从窑头喷入的飞灰为1.62～1.65吨。由于飞灰需要预热及部分物质的分解反应需要吸热，为维持烧成带温度保持在1250℃～1450℃，窑头喷入的用煤比例由不掺烧飞灰时的38％调整至41％，烧成带长度为24米，窑尾烟室温度为1050℃～1150℃，分解炉出口温度为870℃～920℃，1级筒出口温度约为320℃～340℃。人工清理烟室及上升管道结皮的工作量为2次/8小时，空气炮使用频次1次4小时，旁路放风每次使用10～20分钟，使用频次为1次/24小时。

实施例4

窑炉的基本情况及改造、飞灰的储存与喂入方式及煤粉的质量水平同实施例1，飞灰掺入量为白生料的0.64％，即每小时从窑头喷入的飞灰为2.16～2.21吨。由于飞灰需要预热及部分物质的分解反应需要吸热，为维持烧成带温度保持在1250℃～1450℃，窑头喷入的用煤比例由不掺烧飞灰时的38％调整至42％，烧成带长度为24米，窑尾烟室温度为1050℃～1150℃，分解炉出口温度为870℃～920℃，1级筒出口温度约为320℃～340℃。人工清理烟室及上升管道结皮的工作量为2次/8小时，空气炮使用频次1次/2小时，旁路放风每次使用10～30分钟，使用频次为1次/16小时。

在实施例1～4中，熟料的率值接近，窑的实际产量随飞灰掺量的增大而略有提高；由于旁路放风使用频次的差异，熟料热耗随飞灰掺量增大在100～108kg标煤/kg熟料范围内波动，飞灰掺量大时，旁路放风损失热也较大，因此熟料热耗略有提高。上述实施例所生产熟料的化学成分、物理性能分别如表2、表3所示(其中样品0为没掺炉渣的空白样)。

表1实施例1～4飞灰掺量及白生料的原材料组成

表2.实施例1～4熟料的化学成分(％)

注：Na₂O当量＝Na₂O+0.658K₂O

表3.实施例1～4水泥熟料物理性能

由表2可见，空白样(1#)中氯含量很低，随着飞灰掺量的增大，硫与碱的含量变化不大(这与其它原料中硫碱含量水平有关)，氯含量有增加趋势，但仍低于国家标准水泥中氯含量小于0.06％的指标。由表3水泥熟料的物理性能可见，掺入飞灰煅烧的水泥熟料的安定性合格；标准稠度与未掺飞灰的熟料相比差异不大，凝结时间略有延长；随着飞灰掺量的增大，f-CaO下降，3天抗折强度略有下降，28天抗折强度略有提高，3天和28天抗压强度分别下降2～4Mpa，但仍可达到JC/T853-1999《硅酸盐水泥熟料》标准52.5等级以上的要求。

实施例5：

通过Φ4.8×72米，带有双系列五级悬浮预热器与RSP分解炉的新型干法窑生产线协同处置深圳盐田生活垃圾焚烧发电厂飞灰的试验。该水泥窑的分解炉、5级筒、窑尾烟室等部位均设计有清灰孔、空气炮以人工清灰操作平台。为保证试验的顺利进行，在现有生产线的基础上在窑尾煤粉仓附近增设了类似煤粉仓结构的飞灰密封储存仓及单独计量设备，在5级筒下料管进入窑尾烟室部位增设飞灰喷入口，在5级筒出口的上升管道处设有旁路放风装置(5级筒出口的上升管道处加设旁路放风装置时，旁路设施中可不需设置粗粉分级旋风筒)。飞灰掺量及白生料的材料组成如表4所示。白生料中的石灰石、粘土、铁粉等材料经破碎、均化并经配料库计量后经过磨头除铁装置由皮带送到生料磨，粉磨成细度20±1％(细度指0.08mm方孔筛的筛余值)的合格生料粉并输送到生料均化库储存。生产用煤为印尼煤与福建煤的混合煤，热值5800kcal/kg，挥发分15％，灰份19％，粉磨至水分为2.0％，细度为6％的煤粉储存在煤粉仓。白生料经1级筒至4级筒干燥和预热，在分解炉内完成碳酸钙的分解，与煤粉燃烧后的煤灰一起经5级筒进入窑尾进行熟料的煅烧。飞灰单独密封储存，通过计量泵在5级旋风筒下料管进入窑尾烟室处喷入窑内，与5级筒收集下来的混合料一起进行熟料的煅烧。当窑产量为日产5000～5100吨/天，飞灰掺入量为白生料的2.0％，每小时从窑尾喷入的飞灰为6.25～6.37吨。为了避免飞灰带入的氯在分解炉引起结皮，分解炉出口温度由原880℃～920℃提高920℃～950℃，烟室温度控制在1000℃～1100℃，烧成带温度可维持在1250℃～1450℃，烧成带长度为24米，，1级筒出口温度约为330℃～350℃。为维持窑炉正常运转，高温风机阻力基本不变，人工清理结皮的工作量为2次/8小时，空气炮使用频次由1次/半小时，旁路放风每次均使用10～15分钟，使用频次为1次/4小时，使用旁路放风时，分解炉的喂煤量略有提高，保证进入旁路放风的气体温度达950℃以上。在试验过程中，窑的实际产量比未掺烧飞灰时略有提高，由于旁路放风使用较频繁，熟料热耗为115～120kg标煤/kg熟料。实施例所生产熟料的化学成分、物理性能分别如表5、表6所示(其中样品1为没掺炉渣的空白样)。

实施例6

窑炉的技术改造及煤粉质量与实施例5相同。不同之处是飞灰的喂料点及掺入量不同。飞灰单独密封存放，经计量后由分解炉底部进入分解炉。按照窑产量为5200～5300吨/天计算，飞灰掺量达5.0％时，每小时从分解炉底部喷入的飞灰为15.2～15.5吨。正常生产时，分解炉的喂煤比例不变，窑头喂煤量减少1～2％。烧成带长度稍有延长，约25～26米；烧成带温度1250℃～1450℃；烟室温度1050℃～1150℃，分解炉出口温度880℃～900℃。旁路放风使用频率为1次/4小时，每次使用8～15分钟，熟料标准煤耗基本维持在115～120kg标煤/kg熟料。掺入飞灰后，由于其对易烧性的改善作用，产量可维持原水平或略有提高(1％～2％)，但因使用了旁路放风，减少的热耗与补偿旁路放风的热耗相抵，整体熟料热耗变化不大或略有增大。飞灰的掺入使吨熟料白生料的消耗量减少，可减少生料制备所需电耗3％～5％。实施例所生产熟料的化学成分、物理性能分别如表5、表6所示(其中1样品0为没掺炉渣的空白样)。其中掺烧飞灰达5.0％的试样28天胶砂试件碳化前后按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(GB 5086.3-1997)检测的重金属溶出情况如表7所示。按《放射性废物固化体长期浸出试验》(GB7023-86)方法检测的试件表面重金属浸出情况如表8所示。

表4实施例5～6白生料的原材料组成

表5实施例5～6熟料的化学成分(％)

表6实施例5～6水泥熟料物理性能

表7水泥熟料胶砂制品(实例6)的重金属浸出浓度

表8水泥熟料胶砂制品(实施例6)表面的重金属溶出情况

如表5所示，通过调整原材料的配比，掺烧飞灰的熟料的化学成分与未掺飞灰的成分变化不大，硫、碱、氯略有增加的趋势，但仍可达到国家标准的要求。尤其是氯离子，飞灰掺量的大幅度提高，带入窑的氯离子含量也显著增大，使用旁路放风后，可使熟料中的氯离子达到普通硅酸盐水泥的要求，并且基本不影响窑炉的安全运转。如表6所示，随着飞灰掺量的增加，熟料f-CaO下降，说明飞灰能够改善水泥生料的易烧性；凝结时间与抗折强度变化不大，抗压强度略有下降，但钧可达到JC/T853-1999《硅酸盐水泥熟料》标准52.5等级以上的要求。由表7可见，浸取液中重金属的浸出浓度均可达到地表水III类标准要求。碳化之后，样品的重金属溶出增大，浸取液中除了Pb元素，其它重金属元素的溶出量均满足III类地表水的要求，总体仍可达到V类地表水的要求。由表8可以看到，每个龄期的重金属浸渍液，都能够达到III类地表水标准。因此，飞灰掺入生料烧制的水泥的制品的重金属极限溶出与表面浸渍溶出均可达到地表水III类标准要求，其溶出对环境是安全的。

Claims (3)

1.利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)现有窑炉的改造：在现有带有五级悬浮预热器的新型干法水泥窑炉的基础上增设旁路放风装置；对于窑、炉两列独立的窑系统，旁路放风设在窑列窑尾烟室上升管道靠近5级筒的部位；对于一般工业窑炉，在5级筒入口前或5级筒出口的上升管道处增设旁路放风装置；所述的旁路放风装置主要由依次连接的粗粉分级旋风筒和袋式收尘器及排风机构成，旁路放风装置通过阀门与窑炉系统的管道相连；

(2)原料配制：以质量百分比计，分别将75～88％份石灰石，0～15％份砂页岩，0～15％粘土，0～15％火山灰，0～10％粉煤灰，0～10％铁粉破碎、均化及按照熟料率值的要求计量配料，经生料磨粉磨成细度≤25％的白生料；飞灰掺量为白生料重量的0.01％～5％；用水份≤4％(重量)，细度≤10％，热值≥5500kcal/kg的煤粉煅烧成硅酸盐熟料，熟料的标准热耗为100～120kg标煤/kg熟料；所述砂页岩、粘土、火山灰、粉煤灰和铁粉用量之和与石灰石的用量构成全部白生料用量；

(3)水泥熟料的制备：飞灰从窑头、窑尾烟室、或分解炉喷入窑炉；飞灰从窑头喷入时，烧成带温度为1250℃～1450℃，烧成带长度为窑长的25％～38％；分解炉出口温度控制在850℃～950℃；

飞灰从窑尾烟室或分解炉喂入时，分解炉出口温度控制在850℃～950℃，窑尾烟室温度控制在1050℃～1150℃，烧成带温度达1250℃～1450℃，烧成带长度为窑长度的25％～38％；

旁路放风每次使用1～30分钟，使用频率为1次/4小时～1次/3天，进入旁路放风装置的气体温度控制在950℃以上。

2.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法，其特征在于：所述的飞灰从窑头喷入为飞灰从窑头燃烧器喷入；所述的飞灰从分解炉喷入为飞灰从分解炉燃烧器或分解炉分料管入口喷入。

3.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法，其特征在于：所述的现有窑炉的改造还包括在生产线附近增设飞灰密封储存与计量装置。