CN102173610A - 一种水泥生料及其配比方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水泥生料，其特征在于包括焚烧飞灰、石灰石、页岩和铜渣，各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％。本发明还提供一种水泥生料的配比方法，对经过预处理之后的焚烧飞灰，根据水泥厂对水泥质量的要求，采取合适的配比掺入水泥窑进行协同处置，生产出来的水泥各项性能指标符合国家标准，符合泥厂的各项指标要求。本发明方法把焚烧飞灰变成了一种有用的资源，一方面彻底焚烧飞灰处置难和二次污染的问题，另一方面节约了用于飞灰填埋的土地资源和为水泥生产节约大量原材料，具有显著的经济效益、社会效益，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于固体废物处理利用与建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥生料，还涉及一种水泥生料的配比方法。
背景技术
随着我国城市化步伐不断加快，城市人口不断增多，城市固体废弃物产生量也越来越大，已成为制约经济社会发展的重要因素。能否有效快速的处理产生的这些固体废弃物决定着一个城市能否循环可持续发展。
目前，处理固体废弃物主要有三种方法：填埋、堆肥、焚烧。我国大部分城市采取填埋的方式处理城市垃圾，但随着城市的发展，处置成本高，合适的填埋场地越来越少，严重制约着垃圾填埋的持续发展，而垃圾堆肥又受垃圾品质、市场前景的影响发展不理想。在这种情况下，垃圾焚烧越来越受重视。垃圾焚烧可大大的降低垃圾中有毒有害物质，大大降低垃圾体积，而且可以回收大量能源，未来将是我国垃圾无害化、资源化的重要研究和发展方向。
但是垃圾焚烧后会产生一定量的灰渣，约占垃圾总数的5％～30％，焚烧会浓缩某些化学成分，如重金属等，按照我国《危险废物名录》的分类，焚烧飞灰编号为HW18。由于其富含重金属、二噁英等有毒有害物质，因此在飞灰处理之前需要经过固化/稳定化处理。我国垃圾焚烧还在发展阶段，飞灰的处理还未得到足够的重视，目前许多都是产废单位自行处置，主要是填埋。如此大量的灰渣，不对其进行利用和安全处理，不仅浪费了大量资源，而且处理不当会存在着重大的安全隐患。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中焚烧飞灰处置比较难的问题，提出一种水泥生料以及其配比方法。
一种水泥生料，包括焚烧飞灰、石灰石、页岩和铜渣，各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％。
一种水泥生料的配比方法，包括如下步骤：
a、将焚烧飞灰进行水洗处理，降低焚烧飞灰中的重金属离子和氯离子含量；
b、将水洗处理后的焚烧飞灰进行干燥处理；
c、将干燥处理后的焚烧飞灰与水泥生产所用的石灰石、页岩、铜渣按质量比2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％的比例混合得到水泥生料。
为了确保水泥质量不因焚烧飞灰掺入发生变化，在掺入飞灰之前，需要对焚烧飞灰进行水洗处理，降低飞灰中高含量的重金属离子和氯离子含量，再以合适的比例与石灰石、页岩、铜渣混合得到合格的水泥生料，并最终得到水泥，实现飞灰资源化、无害化处理的目标。
本发明方法把焚烧飞灰变成了一种有用的资源，一方面彻底焚烧飞灰处置难和二次污染的问题，另一方面节约了用于飞灰填埋的土地资源，也为水泥生产节约大量原材料，具有显著的经济效益、社会效益，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式。
本发明提供一种水泥生料，包括焚烧飞灰、石灰石、页岩和铜渣，各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％。
本发明还提供一种水泥生料的配比方法，包括如下步骤：
a、将焚烧飞灰进行水洗处理，降低焚烧飞灰中的重金属离子和氯离子含量；
b、将水洗处理后的焚烧飞灰进行干燥处理；
c、将干燥处理后的焚烧飞灰与水泥生产所用的石灰石、页岩、铜渣按质量比2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％的比例混合得到水泥生料。
本发明实施方式所用焚烧飞灰全部取自焚烧垃圾飞灰，焚烧垃圾主要为城市生活垃圾，抽检一次焚烧飞灰成分见表1
表1焚烧飞灰成分检测结果
从表中可以看出，焚烧飞灰的主要成分是CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3等，与水泥生产所需的生料成分相似，因此可以作为水泥生产原料。焚烧飞灰中含有大量的重金属离子、氯离子等生产水泥不需要的离子，所以焚烧飞灰掺烧之前需要经过预处理。
预处理采用申请人之前申请的公开号为“CN101913785A”、名称为“焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺”的发明专利公开的方法，经过一次水洗、真空过滤之后，焚烧飞灰中会影响水泥质量的氯离子含量降到0.6％以下，经过真空过滤后的焚烧飞灰含水率在25％～30％，再进行干燥处理，干燥处理可以优选晾干的方式。
将干燥处理后的焚烧飞灰与水泥生产所用的石灰石、页岩、铜渣按质量比2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％的比例混合得到水泥生料后，将水泥生料加工成水泥熟料后，对水泥熟料进行稠度、细度、比表面积、初凝时间、终凝时间、抗压、抗折等物理指标的检测，完全符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的质量标准；水泥熟料经过浸出毒性检测完全符合《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)，不具有腐蚀性；水泥窑烟气中重金属、二噁英、SO2、NOx等也都在合理范围之内。
实施例1
所用焚烧飞灰全部取自某能源有限公司，水泥窑为某水泥有限公司2500t/d新型干法水泥生产线，焚烧飞灰以2％的比例加入进行协同处置，各物质按比例焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2.0∶80.42∶14.09∶3.49混合得到水泥生料，将水泥生料加工成水泥熟料之后对水泥熟料进行检测，水泥熟料各项指标基本保持平稳，结果如下：
表2水泥熟料全分析
对水泥熟料的物理特性进一步分析，完全符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的质量标准，与掺入焚烧飞灰0％相比，未出现明显变化。结果如下：
表3物理检测分析
焚烧飞灰中含有大量的重金属离子，经过水洗、干燥之后作为水泥生料的原料之一掺烧成水泥熟料，水泥熟料的腐蚀性和浸出和毒性检测结果如下：
表4水泥熟料腐蚀性鉴别结果
表5水泥熟料浸出毒性检测结果
从以上数据可以看出焚烧飞灰掺烧之后，水泥熟料不具有腐蚀性，浸出毒性很小，远低于《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)所规定的排放限值。说明飞灰掺烧水泥之后，对重金属具有很大的稀释作用，生产出的水泥是安全可靠的。
实施例2
所用焚烧飞灰全部取自某能源有限公司，水泥窑为某水泥有限公司2500t/d新型干法水泥生产线，焚烧飞灰以3％的比例加入进行协同处置，将各物质按比例焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝3.0∶79.44∶13.73∶3.83混合成水泥生料，将水泥生料加工成水泥熟料之后进行检测，水泥熟料各项指标基本保持平稳，结果如下：
表6水泥熟料全分析
对水泥熟料的物理特性进一步分析，完全符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的质量标准，与掺入飞灰0％相比，未出现明显变化。结果如下：
表7物理检测分析
焚烧飞灰中含有大量的重金属离子，经过水洗、干燥之后作为水泥生料的原料之一掺烧成水泥熟料，水泥熟料的腐蚀性和浸出毒性检测结果如下：
表8水泥熟料腐蚀性检测结果
表9水泥熟料浸出毒性检测结果
从以上数据可以看出焚烧飞灰掺烧之后，水泥熟料不具有腐蚀性，浸出毒性很小，远低于《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)所规定的排放限值。说明飞灰掺烧水泥之后，对重金属具有很大的稀释作用，生产出的水泥是安全可靠的。
Claims (4)
1.一种水泥生料，其特征在于包括焚烧飞灰、石灰石、页岩和铜渣，各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％。
2.根据权利要求1所述的水泥生料，其特征在于各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝2.0％∶80.42％∶14.09％∶3.49％。
3.根据权利要求1所述的水泥生料，其特征在于各组分质量百分比为，焚烧飞灰∶石灰石∶页岩∶铜渣＝3.0％∶79.44％∶13.73％∶3.83％。
4.一种水泥生料的配比方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将焚烧飞灰进行水洗处理，降低焚烧飞灰中的重金属离子和氯离子含量；
b、将水洗处理后的焚烧飞灰进行干燥处理；
c、将干燥处理后的焚烧飞灰与水泥生产所用的石灰石、页岩、铜渣按质量比2％～4％∶79％～82％∶13％～15％∶3％～4％的比例混合得到水泥生料。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG HUANLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOG Free format text: FORMER OWNER: ZHENG HUI Effective date: 20120420 |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120420 Address after: 311400, Zhejiang, Hangzhou, Fuyang new Tongxiang Golden Bay No. 16, building 101, room 1 Applicant after: ZHEJIANG HUANLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 310012 room 15A-05, blue ocean era International Building, No. 39 Yue Yi Road, Zhejiang, Hangzhou, China Applicant before: Zheng Hui |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20110907 |