CN109320186A - 用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法，本发明公开了用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法及其制备技术，以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰和固硫灰渣：50‑70％；硅酸盐水泥：10‑20％；生石灰：5‑20％；二水石膏：5‑10％。本发明相对于现有技术，具有如下优势：(1)较大量地利用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土，属资源化利用技术，可大幅度降低其昂贵的处理费用。(2)充分利用了金属铝成分。

Description

用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料，特别涉及用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法及其制备技术。
背景技术
近年来，我国经济高速发展、城市化进程加速。人们生活水平提高的同时，也产生了大量的城市固体废弃物。2015年全国246个大中城市垃圾产生量高达18,564.0万t，而且仍有不断增加的趋势。面对日益严峻的垃圾处理问题，传统的垃圾填埋处理方式，因其负面作用大已远远不能适应目前发展需要。与此同时，垃圾焚烧发电技术处理速度快、占地面积小、减量化和无害化效率高、可回收能源等优点便突显出来。然而，飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物，含有高含量重金属及二噁英等各种有害物，若不能得到有效处理，会对自然环境及人体健康造成巨大影响。国内外专家学者积极研究开发了多种垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化处理方法，其中北京金隅琉璃河水泥公司已建成国内首条飞灰处置示范线，对飞灰进行资源化再利用。
国内一些大学也对水热法处理垃圾燃烧灰的技术进行了学术研究，方法是采用高水灰比配比，保证垃圾燃烧灰在水溶液中进行水热反应，有效消除重金属离子的危害。但是，在实际应用中，由于过大的水灰比，能耗高，物料量大，需要固液分离过程，分离后的液体处理存在新的问题，分离后的固体过滤渣仍然为废弃物，存在固体废渣进一步研究利用的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法。炉渣掺量可达到15-50％，产品性能可达GB11968-2006“蒸压加气混凝土砌块”的国家标准要求，制品的重金属浸出毒性检测可达到GB5085.3-2007“危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别”的国家标准要求。
本发明提供的是一种用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法。
前面所述的方法，优选的方案是，以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：50-70％；硅酸盐水泥：10-20％；生石灰：5-20％；二水石膏：5-10％；固硫灰渣：15-50％(优选9.5-39％)。
前面所述的方法，优选的方案是，控制总水料比为0.5-0.8。
前面所述的方法，优选的方案是，拌合用水为70℃温水。
前面所述的方法，优选的方案是，具体步骤如下，
(1)将垃圾焚烧灰和固硫灰渣加水做成料浆，搅拌(优选3-4分钟)；
(2)加入硅酸盐水泥，搅拌(优选3-4分钟)；
(3)加入二水石膏，搅拌(优选2-3分钟)；
(4)加入生石灰，搅拌(优选2-3分钟)；抽至浇注车浆料搅拌罐中，开启浇注车主搅拌机，进行二道搅拌；
(5)加入计量好的垃圾焚烧灰和固硫灰渣，搅拌(优选30-50s)；经发气、蒸压、养护得到加气混凝土。
前面所述的方法，优选的方案是，所述的发气是指：注入模具发气，在60℃温度下静停2小时，并切割成块。
前面所述的方法，优选的方案是，所述的蒸压是指：送入蒸压釜，在165℃和0.8-1.2MPa压力下蒸压，恒温8-10小时出釜。
前面所述的方法，优选的方案是，所述的养护是指：自然养护4-7天。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤(5)垃圾焚烧灰和固硫灰渣在加入之前，经过烘干处理。
前面所述的方法，优选的方案是，步骤(5)垃圾焚烧灰和固硫灰渣在加入之前，经过预处理。
本发明的技术方案如下：利用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法，该方法是将垃圾焚烧灰和固硫灰渣作为发气剂，按一定水料比与垃圾焚烧灰和固硫灰渣(或垃圾焚烧灰和固硫灰渣、粒化垃圾焚烧灰和固硫灰渣等固体废弃物)、普通硅酸盐水泥、生石灰和石膏混合均匀，制成加气混凝土；以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：50-70％；普通硅酸盐水泥：10-20％；生石灰：5-20％；二水石膏：5-10％；固硫灰渣：15-50％。
根据行业要求，所述普通硅酸盐水泥要符合GB175-2007标准的要求；所述石膏要符合GB/T5483-2008标准的要求；所述垃圾焚烧灰和固硫灰渣要符合GB/T1596-2005标准的要求；所述生石灰要符合JCT621-1996标准的要求；所述垃圾焚烧灰和固硫灰渣要符合JC/T622-2009标准的要求；所述矿渣要符合GB/T18046-2008标准的要求；所述垃圾焚烧灰和固硫灰渣要符合GB/T25032-2010标准的要求。所述垃圾焚烧灰和固硫灰渣细度为平均粒径为80微米以下。
生产中，垃圾焚烧灰和固硫灰渣先进行烘干，然后破碎和粉磨，储存入库。本发明中，垃圾焚烧灰和固硫灰渣主要代替传统的铝粉发气剂，其他生产工艺基本同加气混凝土生产工艺。所生产的加气混凝土，性能达到GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块国家标准要求；制品的重金属浸出毒性检测可达到GB5085.3-2007“危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别”的国家标准要求。
本发明的原理：垃圾焚烧灰和固硫灰渣含有一定量金属铝成分，作为发气剂生产加气混凝土时，金属铝会发生如下反应：Ca(OH)2+2Al+2H2O＝Ca(AlO2)2+3H2↑。氢气会形成小气泡均匀分布在加气混凝土结构中，从而降低混凝土的干密度和导热系数，使其具有保温节能的效果。
本发明相对于现有技术，具有如下优势：
(1)较大量地利用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土，属资源化利用技术，可大幅度降低其昂贵的处理费用。
(2)充分利用了金属铝成分。在目前的应用技术中，垃圾焚烧灰和固硫灰渣中的金属铝产生了大量氢气，降低了系统强度，在一定程度上而言有副作用。而加气混凝土本身就需要产生一定量气体，因此本用途更为合理有效。
(3)铝粉发气剂是加气混凝土中成本较高的成分之一，而本发明是用垃圾焚烧灰和固硫灰渣替代铝粉发气剂，因此不需要单独掺入铝粉发气剂。此外，还可以部分替代垃圾焚烧灰和固硫灰渣或垃圾焚烧灰和固硫灰渣，从而大大降低了生产成本。
(4)除了对垃圾焚烧灰和固硫灰渣的预处理之外，不需要改变现有的加气混凝土生产工艺。与现有技术相比，本发明的优异效果还体现在于：
1、根据垃圾焚烧灰和固硫灰渣成分特点，提出了一种与以往应用技术完全不同的资源化方式。本技术不需要额外掺入铝粉作发气剂。
2、炉渣掺量可达到15-50％，产品性能可达到GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块的国家标准要求，制品的重金属浸出毒性检测可达到GB5085.3-2007“危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别”的国家标准要求。
3、与市场上的加气混凝土相比，生产成本大约降低10-20％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1
用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：该加气混凝土组合物含有57％垃圾焚烧灰，20％生石灰，10％P.0.42.5普通硅酸盐水泥，3％石膏，10％固硫灰渣。
总水料比为0.5-0.8，拌合用水为70℃温水。将垃圾焚烧灰和固硫灰渣加水做成料浆，搅拌3-4分钟，加入水泥，搅拌3-4分钟，加入石膏，搅拌2-3分钟，加入生石灰，搅拌2-3分钟，抽至浇注车浆料搅拌罐中，开启浇注车主搅拌机，进行二道搅拌。加入计量好的垃圾焚烧灰和固硫灰渣，搅拌30-50s，注入模具发气，在60℃温度下静停2小时，切割成块。送入蒸压釜，在165℃和0.8-1.2MPa压力下蒸压，恒温8-10小时出釜。
产品出釜自然养护4-7天后出厂。
实施例2
用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：该加气混凝土组合物含有57％粒化垃圾焚烧灰，20％生石灰，10％P.0.42.5普通硅酸盐水泥，3％石膏，10％固硫灰渣。
总水料比为0.5-0.8，拌合用水为70℃温水。将粒化垃圾焚烧灰和固硫灰渣加水做成料浆，搅拌3-4分钟，加入水泥，搅拌3-4分钟，加入石膏，搅拌2-3分钟，加入生石灰，搅拌2-3分钟，抽至浇注车浆料搅拌罐中，开启浇注车主搅拌机，进行二道搅拌。加入计量好的垃圾焚烧灰和固硫灰渣，搅拌30-50s，注入模具发气，在60℃温度下静停2小时，切割成块。送入蒸压釜，在180-190℃和1.0-1.2MPa压力下蒸压，恒温6-8小时出釜。
产品出釜自然养护4-7天后出厂。
实施例3
用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：该加气混凝土组合物含38-42％固硫灰渣，30-32％矿渣，18-20％P.0.42.5普通硅酸盐水泥，10％垃圾焚烧灰，及适量发气调节剂。
总水料比为0.30-0.50，拌合用水为70℃温水。将矿渣、垃圾焚烧灰和固硫灰渣和水泥干粉混合均匀，打浆混合均匀，搅拌3-4分钟，抽至浇注车浆料搅拌罐中，开启浇注车主搅拌机，进行二道搅拌。加入计量好的垃圾焚烧灰和固硫灰渣，搅拌15-30s，注入模具发气，在60℃温度下静停2小时，切割成块。送入蒸压釜，在210℃和1.5MPa压力下蒸压，恒温6-8小时出釜。产品出釜自然养护4-7天后出厂。
实施例4
用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：60％；硅酸盐水泥：5％；生石灰：15％；二水石膏：5％；固硫灰渣：15％。
具体步骤与实施例1-3基本相同。
实施例5
用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：50％；硅酸盐水泥：5％；生石灰：25％；二水石膏：5％；固硫灰渣：15％。具体步骤与实施例1-3基本相同。
实施例6用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法：以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：30％；硅酸盐水泥：10％；生石灰：15％；二水石膏：5％；固硫灰渣：40％。具体步骤与实施例1-3基本相同。

Claims (10)

1.用垃圾焚烧灰和固硫灰渣生产加气混凝土的方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，以质量百分比计，原料的加入量为：垃圾焚烧灰：50-70％；硅酸盐水泥：10-20％；生石灰：5-20％；二水石膏：5-10％；固硫灰渣：15-50％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，控制总水料比为0.5-0.8。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，拌合用水为70℃温水。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征是，具体步骤如下，
(1)将垃圾焚烧灰和固硫灰渣加水做成料浆，搅拌(优选3-4分钟)；
(2)加入硅酸盐水泥，搅拌(优选3-4分钟)；
(3)加入二水石膏，搅拌(优选2-3分钟)；
(4)加入生石灰，搅拌(优选2-3分钟)；抽至浇注车浆料搅拌罐中，开启浇注车主搅拌机，进行二道搅拌；
(5)加入计量好的垃圾焚烧灰和固硫灰渣，搅拌(优选30-50s)；经发气、蒸压、养护得到加气混凝土。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的发气是指：注入模具发气，在60℃温度下静停2小时，并切割成块。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的蒸压是指：送入蒸压釜，在165℃和0.8-1.2MPa压力下蒸压，恒温8-10小时出釜。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的养护是指：自然养护4-7天。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征是，步骤(5)垃圾焚烧灰和固硫灰渣在加入之前，经过烘干处理。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征是，步骤(5)垃圾焚烧灰和固硫灰渣在加入之前，经过预处理。
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