CN115974518B - 一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法 - Google Patents
一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，所述的技术方案具体包括以下步骤：首先对生活垃圾焚烧炉渣进行风化处理，除去其中的有机物残留，从而提高最终产品的强度；然后，通过煅烧处理，将碳酸钙转化为氧化钙，接着进行硫化、熟化以及后续的碳化等处理，进一步提高骨料强度，并降低重金属离子的浸出；最后，加入氧化镁和氯化镁对浆料进行进一步改性，由于氯氧镁水泥是气硬性水泥，具有极佳的耐高温特性，兼具强度高、耐磨性高等优点，通入加入氧化镁和氯化镁，可以进一步提高改性骨料的强度和耐高温特性，最终可以使用制备得到的改性骨料制备出性能优良的复合轻质砖等产品。
Description
技术领域
本发明涉及骨料制备技术领域，具体涉及一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法。
背景技术
生活垃圾焚烧处理及综合利用，是实现垃圾处理减量化、无害化和资源化的有效手段，具有良好的社会效益和环境效益。随着生活垃圾焚烧量增加，将产生大量的固体废弃物焚烧炉渣。炉渣占焚烧灰渣重量的80％左右，主要由熔渣、黑色及有色金属、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃无机物及未完全燃烧的有机物组成，主要成分为Ca、Si、Na、K、Fe、Al以及部分重金属。
骨料是在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料，在建筑物中起骨架和支撑作用。是制作混凝土的重要原材料之一，如果能通过对生活垃圾焚烧炉渣进行利用，将其作为骨料，那么将会对减排做出巨大的贡献。
目前，生活垃圾焚烧炉渣有被用于建筑材料的报道，例如作为土建结构层材料，生产水泥，砌砖等。然而，未经改性的生活垃圾焚烧炉渣因含有大量的孔隙结构，影响了生活垃圾焚烧炉渣作为建筑材料的工程特性。新鲜的生活垃圾焚烧炉渣中还含有约5％的未燃尽有机物，这些有机物在环境中被慢速分解，使生活垃圾焚烧炉渣在使用过程中不断形成新的孔隙结构，进一步降低了建筑的工程稳定性。此外，生活垃圾焚烧炉渣中含有高浓度的重金属，重金属的溶出也是限制生活垃圾焚烧炉渣高效使用原因之一。还有的直接将其用于混凝土中，但是由于再生骨料经机械破碎后密实性不佳，含有大量缝隙，导致结构疏松，使得混凝土材料力学性能显著降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中利用生活垃圾焚烧炉渣制备骨料中存在的不足，提供一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，显著改善其强度和耐高温性能，使其满足作为骨料的力学性能要求，同时降低重金属离子的浸出，提高对生活垃圾焚烧炉渣应用的广泛性，实现变废为宝，资源再利用。
为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，包括如下步骤：
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，进行风化处理；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣进行筛分；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，然后进行煅烧，得到产物A；
S2：取步骤S1所得产物A，与可溶性硫盐和水混合，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
其中，可溶性硫盐可以选自硫化钠、硫化钾等；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁，搅拌均质；然后再加入氯化镁水溶液，继续搅拌均质，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护，得到产物D；
S5：将步骤S5中得到产物D破碎，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖：
按质量百分比的组成，按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%-70%、膨胀珍珠岩5%-15%、添加剂4%-6%、填料20%-30%；
将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；
其中，所述添加剂为早强剂；
所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
风化处理处理过程中风量和通风时间对炉渣改性具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述风化的工艺为：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30-35℃，风机风量为0.55-0.75m3/kg·min，风化70-80h。风化处理过程中若通风量过低会导致生活垃圾焚烧炉渣中有机物降解效率的降低，通风量过高将导致小颗粒生活垃圾焚烧炉渣的质量损失，在优选的0.55-0.75m3/kg·min的范围内对于有机物的降解效果及炉渣的质量损失都能控制在较好的范围内。通风时间影响有机物的降解程度和降解速率，通风时间低于70h会导致有机物降解不够完全，通风时间高于80h，有机物的降解趋于缓慢，且会导致生活垃圾焚烧炉渣的黏土化，影响炉渣的颗粒状态，控制在70～80h内，有机物几乎可以完全降解，且降解速率也能满足炉对颗粒状态的要求。在通风的过程中采取保温措施，利用反应产生的热量将温度维持在30-35℃，过低的温度将导致风化反应速率降低。
煅烧温度对对炉渣改性也具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述煅烧温度为700-1000℃，煅烧时间为8-15min。由于风化处理过程中，炉渣中部分游离的重金属离子会与二氧化碳反应形成碳酸盐，而重金属碳酸盐的热分解温度一般较低，很容易加热分解为重金属氧化物，而重金属氧化物不易转变为重金属硫化物，且其相对于重金属硫化物也更容易浸出，因此，煅烧温度不宜过高、煅烧时间也不宜过长，这样可以促使更多的重金属离子以重金属硫化物的形式存在，最终使复合轻质砖的重金属浸出量满足Ⅲ类水体质量要求。
可选的，步骤S2具体为：取 30-50重量份的步骤S1所得产物A，与0.8-1.2重量份的 Na2S和25-35重量份的水混合，在温度40-60℃下，机械搅拌反应25-35min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B。
可选的，步骤S3具体为：向浆料B中加入3-4重量份的轻烧氧化镁，搅拌均质25-35min。然后取1.4-1.8重量份的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在40-60℃下，继续搅拌均质8-15min，得到含有氯氧镁的浆料C。
可选的，步骤S4具体为：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护2-4天，得到产物D。
可选的，步骤S5具体为：将步骤S4中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E。
可选的，步骤S6制备复合轻质砖具体为：按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%-70%、膨胀珍珠岩5%-15%、添加剂4%-6%、填料20%-30%，将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；
其中，所述添加剂为早强剂；
所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
所述添加剂选自亚硝酸盐，铬酸盐、三乙醇胺、甲酸钙、尿素、聚乙烯纤维中的一种或多种；
优选为甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%和聚乙烯纤维2%。
本发明首先对生活垃圾焚烧炉渣进行风化处理，除去其中的有机物残留，从而提高最终产品的强度；然后，通过煅烧处理，将碳酸钙转化为氧化钙，接着进行硫化、熟化以及后续的碳化处理，进一步提高骨料的强度，并降低了重金属离子的浸出；然后，加入轻烧氧化镁和氯化镁对浆料进行进一步改性，由于氯氧镁水泥是气硬性水泥，具有极佳的耐高温特性，兼具强度高、耐磨性高等优点，通入加入轻烧氧化镁和氯化镁，可以进一步提高改性骨料的强度和耐高温特性，最终可以使用制备得到的改性骨料制备出性能优良的复合轻质砖等产品。
实施方式
以下结合下述实施方式进一步说明本发明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。下述实施例中制备得到的复合轻质砖的机械强度参照标准号为GB2542中公开的方法进行测定，浸出方法参照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)。
在本申请说明书的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。
在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项（个）”，或，“a,b,和c中的至少一项（个）”，均可以表示：a, b, c, a-b（即a和b）, a-c, b-c, 或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
本申请提供一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，显著改善其强度和耐高温性能，使其满足作为骨料的力学性能要求，同时降低重金属离子的浸出，提高应用的广泛性，实现变废为宝，资源再利用。
为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案，包括如下步骤：
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，进行风化处理；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣进行筛分；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，然后进行煅烧，得到产物A；
S2：取步骤S1所得产物A，与可溶性硫盐和水混合，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
其中，可溶性硫盐可以选自硫化钠、硫化钾等；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁，搅拌均质；然后再加入氯化镁水溶液，继续搅拌均质，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护，得到产物D；
S5：将步骤S5中得到产物D破碎，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖：
按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%-70%、膨胀珍珠岩5%-15%、添加剂4%-6%、填料20%-30%，将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；
其中，所述添加剂为早强剂；
所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
风化处理处理过程中风量和通风时间对炉渣改性具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述风化的工艺为：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30-35℃，风机风量为0.55-0.75m3/kg·min，风化70-80h。风化处理过程中若通风量过低会导致生活垃圾焚烧炉渣中有机物降解效率的降低，通风量过高将导致小颗粒生活垃圾焚烧炉渣的质量损失，在优选的0.55-0.75m3/kg·min的范围内对于有机物的降解效果及炉渣的质量损失都能控制在较好的范围内。通风时间影响有机物的降解程度和降解速率，通风时间低于70h会导致有机物降解不够完全，通风时间高于80h，有机物的降解趋于缓慢，且会导致生活垃圾焚烧炉渣的黏土化，影响炉渣的颗粒状态，控制在70～80h内，有机物几乎可以完全降解，且降解速率也能满足炉对颗粒状态的要求。在通风的过程中采取保温措施，利用反应产生的热量将温度维持在30-35℃，过低的温度将导致风化反应速率降低。
煅烧温度对对炉渣改性也具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述煅烧温度为700-1000℃，煅烧时间为8-15min。由于风化处理过程中，炉渣中部分游离的重金属离子会与二氧化碳反应形成碳酸盐，而重金属碳酸盐的热分解温度一般较低，很容易加热分解为重金属氧化物，而重金属氧化物不易转变为重金属硫化物，且其相对于重金属硫化物也更容易浸出，因此，煅烧温度不宜过高、煅烧时间也不宜过长，这样可以促使更多的重金属离子以重金属硫化物的形式存在，最终使复合轻质砖的重金属浸出量满足Ⅲ类水体质量要求。
可选的，步骤S2具体为：取 30-50重量份的步骤S1所得产物A，与0.8-1.2重量份的 Na2S和25-35重量份的水混合，在温度40-60℃下，机械搅拌反应25-35min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B。
可选的，步骤S3具体为：向浆料B中加入3-4重量份的轻烧氧化镁，搅拌均质25-35min。然后取1.4-1.8重量份的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在40-60℃下，继续搅拌均质8-15min，得到含有氯氧镁的浆料C。
可选的，步骤S4具体为：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护2-4天，得到产物D。
可选的，步骤S5具体为：将步骤S4中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E。
可选的，步骤S6制备复合轻质砖具体为：按质量百分比的组成，其成分如下：氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%-70%；膨胀珍珠岩8%-12%；添加剂 4%-6%；填料 20%-30%；
所述添加剂选自亚硝酸盐，铬酸盐、三乙醇胺、甲酸钙、尿素、聚乙烯纤维中的一种或多种；
优选为甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%和聚乙烯纤维2%。
以下实施例中的生活垃圾焚烧炉渣样品均来自佛山市顺德区某垃圾焚烧厂。
实施例1
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30℃，风机风量为0.55m3/kg.min，风化处理80h；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣送入转筒筛进行筛分，所述筛网的孔径为5mm；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，控制进料速度为600kg/h，出料粒度小于 1.5mm，然后将出料产物送入高温煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为10min,得到产物A；
S2：取40kg步骤S1所得产物A、1kg Na2S和30kg水混合，在温度50℃下，机械搅拌反应30min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁4kg，搅拌均质30min。然后取1.6kg的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在50℃下，继续搅拌均质10min，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护3天，得到产物D；
S5：将步骤S5中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖
按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 60%、膨胀珍珠岩10%、添加剂 5%、填料25%，然后将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖，其中，所述添加剂中按质量百分比的组成成分如下：甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%、聚乙烯纤维2%；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。成型后，经测试，砖块抗压强度为 28.5MPa，且能耐受1450℃高温，重金属浸出量分别为：Cu 0.3mg/L、Pb 0.03mg/L、Zn 0.4mg/L、Cr 0.02mg/L、Cd 0.001mg/L、Ni 0.001mg/L、Hg和As未检出，满足Ⅲ类水体质量要求。该复合轻质砖可用做保温墙、防火墙、防火隔墙等。
实施例2
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度30℃，风机风量0.55m3/kg.min，风化处理80h；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣送入转筒筛进行筛分，所述筛网的孔径为5mm；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，控制进料速度为600kg/h，出料粒度小于 1.5mm，然后将出料产物送入高温煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间为10min,得到产物A；
S2：取40kg步骤S1所得产物A、1kg Na2S和30kg水混合，在温度50℃下，机械搅拌反应30min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁4kg，搅拌均质30min。然后取1.6kg的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在50℃下，继续搅拌均质10min，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护3天，得到产物D；
S5：将步骤S5中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖
按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 60%、膨胀珍珠岩10%、添加剂 5%、填料25%，然后将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖，其中，所述添加剂中按质量百分比的组成成分如下：甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%、聚乙烯纤维2%；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。成型后，经测试，砖块抗压强度为 32.5MPa，且能耐受1450℃高温，重金属浸出量分别为：Cu 0.6mg/L、Pb 0.03mg/L、Zn 0.7mg/L、Cr 0.03mg/L、Cd 0.002mg/L、Ni 0.008mg/L、Hg和As未检出，满足Ⅲ类水体质量要求。该复合轻质砖可用做保温墙、防火墙、防火隔墙等。
实施例3
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度30℃，风机风量0.55m3/kg.min，风化处理80h；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣送入转筒筛进行筛分，所述筛网的孔径为5mm；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，控制进料速度为600kg/h，出料粒度小于 1.5mm，然后将出料产物送入高温煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为10min,得到产物A；
S2：取40kg步骤S1所得产物A、1kg Na2S和30kg水混合，在温度50℃下，机械搅拌反应30min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁4kg，搅拌均质30min。然后取1.6kg的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在50℃下，继续搅拌均质10min，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护3天，得到产物D；
S5：将步骤S5中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖
按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 60%、膨胀珍珠岩10%、添加剂 5%、填料25%，然后将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖，其中，所述添加剂中按质量百分比的组成成分如下：甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%、聚乙烯纤维2%；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。成型后，经测试，砖块抗压强度为 31.5MPa，且能耐受1450℃高温，重金属浸出量分别为：Cu 0.7mg/L、Pb 0.04mg/L、Zn 0.8mg/L、Cr 0.028mg/L、Cd 0.002mg/L、Ni 0.01mg/L、Hg和As未检出，满足Ⅲ类水体质量要求。该复合轻质砖可用做保温墙、防火墙、防火隔墙等。
对比例1：
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度30℃，风机风量0.55m3/kg.min，风化处理80h；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣送入转筒筛进行筛分，所述筛网的孔径为5mm；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，控制进料速度为600kg/h，出料粒度小于 1.5mm，然后将出料产物送入高温煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为10min,得到产物A；
S2：取40kg步骤S1所得产物A、1kg Na2S和30kg水混合，在温度50℃下，机械搅拌反应30min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：将步骤S2中得到浆料B置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护3天，得到产物F。
S4：将步骤S3中得到产物F破碎至4.75mm以下，得到改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料G；
S5：制备复合轻质砖
按质量百分比的组成，取改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料G 60%、膨胀珍珠岩10%、添加剂 5%、填料 25%，然后将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖，其中，所述添加剂中按质量百分比的组成成分如下：甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%、聚乙烯纤维2%；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。成型后，经测试，砖块抗压强度仅为 20.3MPa，且不能耐受1450℃高温。可见，该复合轻质砖的抗压强度明显降低，造成这种现象的主要原因在于未加入轻烧氧化镁和氯化镁，使其强度和耐高温性能不足。
对比例2
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度30℃，风机风量0.55m3/kg.min，风化处理80h；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣送入转筒筛进行筛分，所述筛网的孔径为5mm；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，控制进料速度为600kg/h，出料粒度小于 1.5mm，得到产物A；
S2：取40kg步骤S1所得产物A、1kg Na2S和30kg水混合，在温度50℃下，机械搅拌反应30min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁4kg，搅拌均质30min。然后取1.6kg的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在50℃下，继续搅拌均质10min，得到含有氯氧镁的浆料C。
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护3天，得到产物D。
S5：将步骤S5中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
S6：制备复合轻质砖
按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 60%、膨胀珍珠岩10%、添加剂 5%、填料 25%，然后将所述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖，其中，所述添加剂中按质量百分比的组成成分如下：甲酸钙1%、氯化钠1%、亚硝酸钠1%、聚乙烯纤维2%；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。成型后，经测试，砖块抗压强度为 20.8MPa，且不能耐受1450℃高温。该复合轻质砖抗压强度明显降低，造成这种现象的主要原因可能在于由于未进行煅烧处理，钙盐等主要以碳酸钙的形式存在，进而影响步骤S2中CaO熟化过程以及后续的碳化过程等，最终造成骨料中结晶网络不够紧密或致密，致使硬度降低等。
以上对本申请实施例所提供的氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料及其制备方法、复合轻质砖及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (6)
1.一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，进行风化处理；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣进行筛分；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，然后进行煅烧，得到产物A；
S2：取步骤S1所得产物A，与可溶性硫盐和水混合，搅拌反应，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
S3：向浆料B中加入氧化镁，搅拌均质；然后再加入氯化镁，继续搅拌均质，得到含有氯氧镁的浆料C；
S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护，得到产物D；
S5：将步骤S4中得到产物D破碎，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；
其中，所述步骤S1中所述风化的工艺为：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30-35℃，风机风量为0.55-0.75m3/kg·min，风化70-80h；
所述步骤S1中煅烧温度为700-1000℃，煅烧时间为8-15min；
步骤S2具体为：取 30-50重量份的步骤S1所得产物A，与0.8-1.2重量份的 Na2S和25-35重量份的水混合，在40-60℃下，搅拌反应，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
步骤S3具体为：向浆料B中加入3-4重量份的氧化镁，搅拌均质25-35min，然后加入氯化镁水溶液，在40-60℃下，继续搅拌均质8-15min，得到含有氯氧镁的浆料C；其中，所述氧化镁为轻烧氧化镁；所述氯化镁为1.4-1.8重量份。
2.根据权利要求1所述的由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，步骤S4具体为：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护2-4天，得到产物D。
3.根据权利要求1所述的由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，步骤S5具体为：将步骤S4中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E。
4.一种氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料，其特征在于，所述氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料由权利要求1-3中任一项所述的方法制备得到。
5.一种制备复合轻质砖的制备方法，其特征在于，按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%-70%、膨胀珍珠岩5%-15%、添加剂4%-6%、填料20%-30%，将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；
其中，所述氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E由权利要求1-3中任一项所述的方法而制备得到；所述添加剂为早强剂；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
6.一种复合轻质砖，其特征在于，由权利要求5所述的制备方法制备得到。
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