CN117185691A

CN117185691A - 铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法

Info

Publication number: CN117185691A
Application number: CN202311473764.8A
Authority: CN
Inventors: 吕叔锋; 朱占恒; 郑磊; 赵玉皓; 邵丁磊; 杨志浩
Original assignee: Huzhou Jinglan Environmental Protection Technology Co ltd; Zhejiang Jinglan Low Carbon Technology Co ltd
Current assignee: Huzhou Jinglan Environmental Protection Technology Co ltd; Zhejiang Jinglan Low Carbon Technology Co ltd
Priority date: 2023-11-08
Filing date: 2023-11-08
Publication date: 2023-12-08
Anticipated expiration: 2043-11-08
Also published as: CN117185691B

Abstract

本发明公开了铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，包括如下步骤：预处理过的垃圾焚烧飞灰与铝灰按质量比（1.4‑1.6）：1混匀水洗，滤泥为碱基固废；按照碱基固废20‑30%，硅酸盐系胶凝材料8‑15%、固废基辅助胶凝材料60‑70%、无机气硬性胶凝材料2‑8%、减水剂0‑0.2%、发气剂0.1‑0.3%，水固质量比（15‑20）：（80‑85），搅拌均匀浇筑到模具内发气、稠化；低压下造粒，经蒸压养护即为免烧人造轻集料。本发明实现生活垃圾焚烧飞灰与铝灰协同处置与高价值利用，一系统多废共治，实用性高、互补性强，产品端实现变废为宝，产品可广泛应用于多种场景，制备方法简单、易于推广。

Description

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法

技术领域

本发明属于固废处置与资源化利用技术领域，具体涉及铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法。

背景技术

垃圾焚烧飞灰、铝灰成分复杂且含有较高浓度的类似成分污染物，如重金属、氯等有害物质，被列为危废，难以直接利用，需要进行科学且合理的处置。垃圾焚烧飞灰呈碱性，其成分中含有大量的钙基物质，而铝灰中含有大量的氧化铝。在污染物性质与组成上，生活垃圾焚烧飞灰和铝灰具有协同处置的潜力；同时，在处理后的产物资源化利用方面，垃圾焚烧飞灰和铝灰在成分上具有一定的互补性。协同处置的过程中飞灰和铝灰完成了从半固态到固态的完全均质化的过程，为后续的资源化利用创造有利条件。

垃圾焚烧飞灰中除了钙基物质，还含有大量的可溶性盐（主要为氯化钠、氯化钾、羟基氯化钙）及少量的重金属（铅、锌、铜、镉等）和二噁英污染物。铝灰中含有金属铝、氧化铝，还含有氮化铝、氯化钠、氯化钾、氟盐及少量重金属（砷、镉、铬）等物质。垃圾焚烧飞灰和铝灰中的可溶性氯盐会显著影响胶凝材料聚胶化反应过程，并延缓凝胶硬化进度，降低建材产品强度等性能。同时，重金属的存在会造成后期建材产品的浸出毒性风险隐患。因此，如果直接采用水泥基材料或其它胶凝材料对垃圾焚烧飞灰和铝灰进行协同处置，通常所制备的建材产品品质较差，氯含量及污染物浸出毒性高且产品强度低。

申请号CN202111421528.2，名称为“一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法”专利中是将二次铝灰进行碱解（去除F和NH₄）、酸解（去除Ca和Mg）处理后，最后进行水洗并与另一水洗系统的生活垃圾焚烧飞灰水洗产物协同进入高温煅烧制备高铝水洗。该专利申请在处置生活垃圾焚烧飞灰和铝灰时需要两个独立的系统，仅在后端的资源化利用上实现了协同；另外，协同处置产品采用1200-1800℃高温煅烧工艺，与当前的水泥窑协同处置如出一辙，能耗与成本高，不符合当前的技术发展趋势。

申请号为CN202310701913.5，名称为“一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备高强度砖的方法及其产品”的专利中是将生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和炉渣粉末配伍混合后通过电解高效分解氮化铝、碳化铝，并将重金属离子及氯离子及分别富集与阴阳电极，利用阴极电极电镀的重金属作为催化剂降解飞灰中的二噁英，在浆液中添加氧化镁、粉煤矸灰、电激发凝胶，通过搅拌、反应生成地质聚合凝胶共混的胶凝产物，胶凝产物养护、硬化形成高强度砖。该专利申请采用的电化学法去除生活垃圾焚烧飞灰与铝灰的有毒有害物质并实现资源化利用。由于该技术尚处于研究阶段，电化学工艺在工程实践广泛推广应用还存在一定的局限性。

轻集料具有重量轻、隔热能力强，适应性广等特点，人造轻集料可以代替自然开采的砂石等集料，使用于各类建材及工程填料、垫层、拌合料等，用途广泛。因此，急需开发出利用铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法以实现废物利用，同时需要解决制备得到的人造轻集料中重金属浸出毒性风险隐患问题。

发明内容

为了解决上述问题中的一个，本发明提供铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，实现生活垃圾焚烧飞灰与铝灰协同处置与高价值利用，一种系统多废共治。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术手段：

本发明提供铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，包括如下步骤：

S1、垃圾焚烧飞灰进行低温热分解预处理：在绝氧、温度350-400℃的条件下保温60-90min对飞灰中二噁英进行脱氯解毒；

S2、铝灰进行预处理：二次铝灰渣经过破碎和除铁后进行球磨、筛分获得粒径小于100目的灰样，备用；具体地，二次铝灰渣经过破碎得到粒径小于3cm的颗粒，再通过磁选除铁后进入球磨机、筛分获得粒径小于100目的灰样；

S3、混合灰样：预处理过的垃圾焚烧飞灰与铝灰按照质量比（1.4-1.6）：1进行充分混匀，混合采用干粉搅拌机；较佳地，预处理过的垃圾焚烧飞灰与铝灰采用同批次混合；干粉搅拌机采用双轴无重力干粉搅拌机，保证物料快速、高效、均匀混合；

S4、混合灰样水洗：将混合灰样按水灰比（2-4）：1制浆后在三级逆流水洗装置中搅拌水洗，混合灰样水洗过程产生水洗废气和水洗废水；

S5、水洗后灰样产品化前处理：水洗后的灰样经压滤得到滤泥，滤泥经过烘干、破碎以及研磨，得到碱基固废；其中，烘干采用飞灰预处理低温热分解系统回收的余热进行产物的烘干，烘干后利用破碎机、球磨机对滤泥进行破碎、研磨；

S6、原料配伍、发气静停：原料按照碱基固废20-30%，硅酸盐系胶凝材料8-15%、固废基辅助胶凝材料60-70%、无机气硬性胶凝材料2-8%、减水剂0-0.2%、发气剂0.1-0.3%，总固体质量以100%计，水与总固体的质量比为（15-20）：（80-85），配伍为先将固体原料搅拌均匀，再添加发气剂、水、减水剂充分混合均匀，随后浇筑到模具内发气、稠化，持续4-8h；

S7、造粒与蒸压养护：对S6发气静停后的坯体采用低压力造粒成型为小于19mm的柱状颗粒，柱状颗粒经蒸压养护后即为免烧人造轻集料。

进一步地，步骤S6中，碱基固废的主要化学成分为氧化钙、氢氧化钙、氧化铝、铝酸钙、硫酸钙、碳酸钙与氟化钙，碱基固废浸出液pH值＞11，平均粒度≤100μm。

进一步地，步骤S6中，固废基辅助胶凝材料包括粉煤灰、污泥水、炉渣以及硅灰。

进一步地，步骤S6中，硅酸盐系胶凝材料主要成分为氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化铁，硅酸盐系胶凝材料中硅酸钙矿物质量分数不小于66%。

进一步地，步骤S6中，无机气硬性胶凝材料包括生石灰和石膏，生石灰中氧化钙为有效含量＞80%，石膏纯度＞85%，生石灰和石膏的用量比为（1.5-2）：1；发气剂为铝粉。

更进一步地，步骤S7中，蒸压养护方法为：在温度195℃、压力1.58MPa的蒸压釜中蒸压养护5-6h。

进一步地，所述水洗废气包括热解后水洗飞灰产生的氨气，铝灰中氮化铝水解产生的氨气，碳化铝水解生成的CH₄以及少量的铝颗粒在碱性条件下产生的H₂。

进一步地，所述水洗废气自废气引入管进入三级逆流氨气吸收装置中，所述三级逆流氨气吸收装置包括依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔，一级吸收塔的下部设有废气引入管，一级吸收塔顶部通过液体管道和气体管道分别与二级吸收塔的底部和下部连接，二级吸收塔的顶部通过液体管道和气体管道分别与三级吸收塔的底部和下部连接，三级吸收塔的顶端通过液体管道接进新鲜水，三级吸收塔的上部设有气体排空管，所述液体管道上设置有输送泵，所述气体排空管上设有引风机。其中，输送泵将三级吸收塔中的氨水溶液输送到二级吸收塔中，将二级吸收塔中的氨水溶液输送到一级吸收塔中，经过三级逆流氨气吸收塔的气相和液相的相对流动体系处理，最终一级吸收塔中氨水浓度最高可达18%-20%，可作为氨水成品外售；引风机将水洗废水处理后的少量CH₄以及H₂释放到空气中。

进一步地，所述水洗废水为三级逆流水洗装置中一级水洗浆料经固液分离后的水洗上清液，水洗废水进入废水处理系统，进行包括重金属的沉淀去除、硬度去除以及对蒸发、结晶得到的副产品钠盐、钾盐分离提纯的处理。其中，重金属的去除为化学沉淀工艺，采用与重金属结合形成更小溶度积化合物的无机盐或者重金属螯合剂等；硬度的去除主要为灰样中可溶性钙、镁离子的去除，可采用Na₂SO₄、Na₂CO₃或组合工艺等；钠盐、钾盐的分离是将在重金属去除、钙盐分离后进行蒸发、闪发结晶工艺得到的过程副产品进行分离。

三级逆流水洗装置包括依次连接的一级水洗装置、二级水洗装置和三级水洗装置，按比例混合的混合灰样进入一级水洗装置，水洗灰进一步进入二级水洗装置，水洗灰再进一步进入三级水洗装置，其中三级水洗装置中注入新鲜水水洗，水洗后经固液分离的三级水洗液进入二级水洗装置，二级水洗装置中水洗后经固液分离的二级水洗液进入一级水洗装置，一级水洗装置中水洗后经固液分离的一级水洗液为水洗废水进入废水处理系统进行处理后回收再利用。

经预处理过的飞灰和铝灰的混合灰样在经过三级逆流水洗装置的水洗后，可实现生活垃圾焚烧飞灰和铝灰中污染物的同步去除，包括飞灰与铝灰中重金属的同步去除、可溶性氯的同步去除、铝灰中氟离子被产物固化去除、氮化铝和碳化铝水洗后废气净化。

本发明的第二方面提供了一种由第一方面所述的方法制备得到的免烧人造轻集料。免烧人造轻集料密度等级800-1000，筒压强度大于3.0MPa，优于GB/T17431.1人造轻集料与工业废渣轻集料相关要求。

本发明的反应机理如下：

生活垃圾焚烧飞灰先经过低温热分解系统进行预处理，通过350-400℃绝氧保温60-90min，催化诱导二噁英发生脱氯/缩合反应，失去毒性；二次铝灰灰渣粒径相对较大（＞3cm），经过破碎、磁选、球磨筛分预处理后与预处理飞灰进入干粉搅拌机进行充分混合，制备预处理混合灰。随后对预处理混合灰在三级逆流水洗装置中逆流搅拌水洗，飞灰和铝灰水洗过程产生的氨气、甲烷和氢气，进入吸收装置，利用氨气易溶于水的原理，采用三级逆流吸收塔，氨气吸收率可达99%以上，最高浓度的吸收塔可获得18%左右浓度的氨水成品，少量甲烷和氢气被排放到空气中。水洗过程中，铝灰中少量的氟盐被飞灰中的钙固化，不具备环境毒性；可溶性钙盐、氯离子及重金属等转移到溶液中，水洗液经过除重金属、除硬（钙、镁）后进入蒸发结晶系统进行分盐（NaCl、KCl），水洗后的固相主要成分为氢氧化钙、铝酸钙、氧化铝及少量硫酸钙、碳酸钙等经过压滤后形成滤泥，滤泥经过烘干破碎后得到二灰处理产物。二灰处理产物化学属于钙铝碱基固废，通过添加辅助胶凝材料炉渣、粉煤灰、硅灰和污泥灰、发气剂等（发气剂一般采用铝粉，铝灰中本身含有的少量铝可作为发气剂的铝粉来源）。添加少量无机气硬性胶凝材料石灰为发气静停提供热量、吸水，使料体凝固，同时为铝粉的发气提供碱性环境，少量石膏可以调节发气。造粒后养护，最终形成内部具有致密气孔的免烧人造轻集料。

本发明的有益效果

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：生活垃圾焚烧飞灰与铝灰协同处置工艺包括生活垃圾焚烧飞灰预处理、铝灰预处理、预处理灰样混合、三级逆流水洗、水洗液处理、废气处理；经过三级逆流吸收塔进行氨回收，氨气吸收率可达99%以上，最高浓度的吸收塔可获得18%左右浓度的氨水成品，可作为副产物直接外售。

资源化再生工艺方法，通过水洗协同处置，垃圾焚烧飞灰和铝灰实现重金属、可溶性氯的同步去除；铝灰中少量氟离子与钙盐固化结合，失去环境毒性；通过化学沉淀、蒸发结晶实现对钙盐、钠钾盐的分离提纯。免烧人造轻集料的制备是以水洗后得到的碱基固废、硅酸盐系胶凝材料、固废基辅助胶凝材料、无机气硬性胶凝材料、减水剂、发气剂为原料。

二灰处理产物制备人造免烧轻集料的配方：以总固体质量为100%计，碱基固废20-30%、硅酸盐系胶凝材料8-15%、固废基辅助胶凝材料60-70%、无机气硬性胶凝材料2-8%、减水剂0-0.2%、发气剂0-0.3%；整个制备过程无需高温烧制，最终制备得到的免烧人造轻集料密度等级800-1000，筒压强度大于3.0MPa，优于GB/T17431.1人造轻集料与工业废渣轻集料相关要求。

本发明可实现生活垃圾焚烧飞灰与铝灰协同处置与高价值利用，一种系统多废共治，实用性高、互补性强，产品端实现变废为宝，产品可广泛应用于多种场景，制备方法简单、易于推广。

附图说明

图1示出了本发明铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生工艺流程示意图；

图2示出了本发明中三级逆流水洗装置的工艺流程示意图；

图3示出了本发明三级逆流氨气吸收装置的工艺流程示意图；

其中，1、一级吸收塔；2、二级吸收塔；3、三级吸收塔；4、废气引入管；5、液体管道；6、气体管道；7、气体排空管；8、输送泵；9、引风机。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例

以下例子在此用于示范本发明的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表发明人发现的可以用于实施本发明的技术，因此可以视为实施本发明的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本发明的精神或范围。

实施例1

一种铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的工艺流程示意图如图1所示，具体方法包括如下步骤：

步骤1：垃圾焚烧飞灰在绝氧、温度400℃的条件下保温80min进行低温热分解预处理，对飞灰中二噁英进行脱氯解毒；

步骤2：铝灰进行预处理：二次铝灰渣经过破碎得到粒径小于3cm的颗粒，再通过磁选除铁后进入球磨机、筛分获得粒径小于100目的灰样，备用；

步骤3：预处理后的飞灰、铝灰按照质量比为1.5：1混合，在50HZ的干粉搅拌机中高速预混合5min；

步骤4：混合灰按照水灰比2：1通过三级逆流水洗装置逆流水洗、烘干、破碎、研磨等预处理后得到备用的二灰处理产物---碱基固废；

步骤5：原料配伍，添加碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉；

步骤6：发气静停，配伍完成的原料按照液固比1：4加水充分搅拌，搅拌均匀后的半干基存放于存储模框内发气静停，发气静停过程持续6h；

步骤7：造粒，上述发气静停完成后的坯料已初步凝固成型，采用挤压造粒机进行造粒，颗粒粒径为15mm；

步骤8：养护，造粒完成后进入蒸压釜养护，蒸压釜温度为195℃、压力1.58MPa，养护5h后，转到室温养护10d，即得免烧人造轻集料产品。

除此之外，还进行了水洗废气和水洗废水的处理步骤。

水洗废气包括热解后水洗飞灰产生的氨气，铝灰中氮化铝水解产生的氨气，碳化铝水解生成的CH₄以及少量的铝颗粒在碱性条件下产生的H₂。水洗废气自废气引入管进入三级逆流氨气吸收装置中，如图2所示，三级逆流氨气吸收装置包括依次连接的一级吸收塔1、二级吸收塔2和三级吸收塔3，一级吸收塔1的下部设有废气引入管4，一级吸收塔1顶部通过液体管道5和气体管道6分别与二级吸收塔2的底部和下部连接，二级吸收塔2的顶部通过液体管道5和气体管道6分别与三级吸收塔3的底部和下部连接，三级吸收塔3的顶端通过液体管道5接进新鲜水，三级吸收塔3的上部设有气体排空管7，液体管道5上设置有输送泵8，气体排空管7上设有引风机9。其中，输送泵将三级吸收塔3中的氨水溶液输送到二级吸收塔2中，将二级吸收塔2中的氨水溶液输送到一级吸收塔1中，经过三级逆流氨气吸收塔的气相和液相的相对流动体系处理，最终一级吸收塔中氨水浓度最高可达18%-20%，可作为氨水成品外售；引风机将水洗废水处理后的少量CH₄以及H₂释放到空气中。

水洗废水为三级逆流水洗装置中一级水洗浆料经固液分离后的水洗上清液，水洗废水进入废水处理系统，进行包括重金属的沉淀去除、硬度去除以及对蒸发、结晶得到的副产品钠盐、钾盐分离提纯的处理。其中，重金属的去除为化学沉淀工艺，采用与重金属结合形成更小溶度积化合物的无机盐或者重金属螯合剂等；硬度的去除主要为灰样中可溶性钙、镁离子的去除，可采用Na₂SO₄、Na₂CO₃或组合工艺等；钠盐、钾盐的分离是将在重金属去除、钙盐分离后进行蒸发、闪发结晶工艺得到的过程副产品进行分离。

如图3所示，三级逆流水洗装置包括依次连接的一级水洗装置、二级水洗装置和三级水洗装置，按比例混合的混合灰样进入一级水洗装置，水洗灰进一步进入二级水洗装置，水洗灰再进一步进入三级水洗装置，其中三级水洗装置中注入新鲜水水洗，水洗后经固液分离的三级水洗液进入二级水洗装置，二级水洗装置中水洗后经固液分离的二级水洗液进入一级水洗装置，一级水洗装置中水洗后经固液分离的一级水洗液为水洗废水进入废水处理系统进行处理后回收再利用。

实施例2

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，包括如下步骤：

步骤5：原料配伍，添加碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比25：20：30：20的粉煤灰、污泥灰、炉渣、硅灰；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉；

本实施例中，水洗废气和水洗废水的处理步骤同实施例1。

实施例3

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废30%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料55%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例4

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比50：50的粉煤灰、污泥灰；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例5

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料8%，固废基辅助胶凝材料62%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例6

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比2：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例7

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例8

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1：1.5的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例9

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1：2的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例10

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为双氧水。

实施例11

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.9%，减水剂0.1%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂。

实施例12

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.6%，减水剂0.1%，发气剂0.3%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例13

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.5%，减水剂0.1%，发气剂0.4%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例14

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.8%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；发气剂为铝粉。

实施例15

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.5%，减水剂0.3%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例16

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料12%，固废基辅助胶凝材料58%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例17

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料15%，固废基辅助胶凝材料55%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例18

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废35%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料50%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例19

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的单一飞灰，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例20

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的单一铝灰，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例21

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%，无机气硬性胶凝材料4.7%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为萘系减水剂，发气剂为铝粉。

实施例22

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料62.7%，无机气硬性胶凝材料2%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

实施例23

铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置与资源化再生免烧人造轻集料的方法步骤与实施例1相同，区别在于原料配伍为：碱基固废25%，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料56.7%，无机气硬性胶凝材料8%，减水剂0.1%，发气剂0.2%，合计100%；其中，碱基固废为预处理后的飞灰、铝灰按照质量比1.5：1的混合物，硅酸盐系胶凝材料为普通硅酸盐水泥，固废基辅助胶凝材料为质量比30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；无机气硬性胶凝材料中生石灰与石膏质量比为1.5：1；碱水剂为聚羧酸碱水剂，发气剂为铝粉。

本发明中的以上实施例中，所采用的生活垃圾焚烧飞灰、二次铝灰的原灰中主要化学组成如下表1所示：

表1 原灰（干基）化学组成

以上实施例中，所采用的碱基固废平均粒径＜100μm，碱基固废浸出液pH值=11.2，水洗飞灰：铝灰=1.5：1；硅酸盐系胶凝材料为C42.5型号硅酸盐水泥，无机气硬性胶凝材料为石膏、石灰基胶凝材料，石灰：石膏=（1.5-2）：1，固废基辅助胶凝材料选用粉煤灰、硅灰、污泥灰、炉渣中的一种或几种；发泡剂选用铝粉或者双氧水，减水剂选用聚羧酸减水剂或者萘系减水剂。

以上实施例中，飞灰铝灰按照1.5：1混合配伍并经过前述三级逆流水洗后，水洗前后的烘干混合灰化学组成如下表2所示：

表2 水洗前后混合灰（干基）化学组成

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由表2可知，水洗过程中，可溶性盐、氯离子及重金属等转移到溶液中洗掉，灰中还有一部分盐被钙固化，使其不具备环境毒性。

分别对采用实施例1至实施例23的方案制备得到的人造轻集料进行1d筒压强度、7d筒压强度、28d筒压强度、密度等级、堆积密度、吸水率以及软化系数进行测定，测定方法及标准参照《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》（GB/T17431.1-2010）。该标准中，轻集料的密度等级按照堆积密度划分，根据轻集料的密度等级不同，筒压强度要求不同，具体如表3所示：

表3 人造轻集料密度等级与筒压强度的对应关系

实施例1至实施例23的方案制备得到的人造轻集料测定的结果如下表4所示：

表4 实施例1至实施例23人造轻集料测定结果

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上述指标中，软化系数是指材料在吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下抗压强度的比值，反映建筑材料的耐水性，软化系数越大其耐水性越好。

吸水率是指轻集料的生产工艺及内部的孔隙结构的吸水效果，与材料的亲水性、表面粗糙程度、孔隙率和孔隙特征等有关。通常，孔隙率越大，吸水率越高，尤其是具有开放孔的轻集料。吸水率过大的轻集料会给混凝土带来不利的影响。此工艺制备的免烧人造轻集料内部具有致密的微孔结构。

以上实施例中，所得到的免烧人造轻集料的筒压强度和密度等级均符合国家标准，而对比例中所得的轻集料无法同时满足筒压强度与密度等级的要求。

（1）将实施例1、实施例3以及实施例18进行比较

实施例1中碱基固废含量25%，实施例2中碱基固废含量30%，实施例18中碱基固废含量35%。

从表4中最后测得的性能指标来看，当碱基固废含量超过30%后，产品性能明显下降，同时早期和后期强度均相应下降。

可能是由于碱基固废中钙、铝含量高，超过一定添加比例后，影响产品水化产物等胶凝体系的种类与组成，导致强度、耐水性降低。

（2）将实施例1、实施例2以及实施例4进行比较

实施例1中，固废基辅助胶凝材料为30：30：40的粉煤灰、污泥灰、炉渣；实施例2中，固废基辅助胶凝材料为25：20：30：20的粉煤灰、污泥灰、炉渣、硅灰；实施例4中，固废基辅助胶凝材料为50：50的粉煤灰、污泥灰。

从表4中最后测得的性能指标来看，固废基辅助胶凝材料是产品的主要原料组成，其种类和配比对产品性能有较大影响，提供硅基的主要来源。粉煤灰、污泥灰、炉渣和硅灰均有较好的辅助胶凝特性，采用硅灰替代部分粉煤灰、污泥灰和炉渣制备免烧人造轻集料强度和密略高于原粉煤灰、污泥灰和炉渣作为固废基胶凝材料的轻集料产品，具体原因可能是硅灰中大量二氧化硅的作用。固废基辅助胶凝材料中硅灰的添加可使最终产品的筒压强度显著提高，原因是除了水化硅酸钙，在碱性条件下有部分强度性能更好的钙矾石产品的生成。

采用粉煤灰和污泥灰作为固废基辅助胶凝材料生产的产品强度和耐水性相对较差，原因可能是污泥灰添加比提高，硅基来源减少。

（3）将实施例1、实施例5、实施例16、实施例17进行比较

实施例1中，硅酸盐系胶凝材料10%，固废基辅助胶凝材料60%；实施例5中，硅酸盐系胶凝材料降低为8%，固废基辅助胶凝材料提高为62%；实施例16中，提高硅酸盐胶凝材料用量为12%，降低辅助胶凝材料为58%；实施例17中，提高硅酸盐胶凝材料用量为15%，降低辅助胶凝材料为55%。

从表4中最后测得的性能指标来看，硅酸盐系胶凝材料添加比控制在8-12%范围内有助于水化反应发生及产品的早期抗压强度形成，含量过高时产品最终强度反而有所下降，这是由于适量的胶凝材料是水化反应的基础，但由于硅酸盐胶凝材料的钙基属性，同时辅助胶凝材料的比例下降导致的硅源无法形成足够的C-S-H体系。

（4）将实施例1、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9进行比较

实施例1中，水洗飞灰：铝灰=1.5：1；实施例6中，水洗飞灰：铝灰=2：1；实施例7中，水洗飞灰：铝灰=1：1；实施例8中，水洗飞灰：铝灰=1：1.5；实施例9中，水洗飞灰：铝灰=1：2。

从表4中最后测得的性能指标来看，碱基固废中水洗飞灰和铝灰的比例控制在1.5：1左右较为合适，这是由于水洗飞灰和铝灰是水化反应过程中钙铝基的主要来源，水化反应是材料中Si、Al、Ca参与的反应，水洗后飞灰是钙基固废、铝灰是铝基固废，添加的辅助胶凝材料为硅铝基固废，而水洗飞灰和铝灰的比例基本决定了材料参与主体水化反应的Ca和Al的适合的含量及比例。水洗飞灰和铝灰的掺和的比例影响最终产品的硅铝酸盐的组成与结构。

（5）将实施例1、实施例10、实施例11、实施例12、实施例13进行比较

实施例1中，发气剂为铝粉，添加量0.2%；实施例10中，发气剂为双氧水，添加量0.2%；实施例11中未添加发气剂；实施例12中，发气剂为铝粉，添加量0.3%；实施例13中，发气剂为铝粉，添加量0.4%。

从表4中最后测得的性能指标来看，铝粉作为发气剂效果比双氧水要好，这是由于双氧水反应趋于剧烈，而铝粉在碱性条件下的缓慢释放更有利于产品内部气孔的均匀、持续生成。不添加发气剂的产品密度相对较大，但相较与一般的非发泡性建筑材料产品密度偏小，可能是由于铝灰中的少量的残留铝起到了发气减重的作用。在0.1-0.3%的添加比范围内，发气剂对产品的性能影响并不大，但是高于0.3%后，产品的强度及吸水性等性能下降，原因是由于产气过多导致产品内部形成了较多的连通大孔。

（6）将实施例1、实施例14、实施例15、实施例21进行比较

实施例1中，减水剂为聚羧酸减水剂，添加量0.1%；实施例14中，不添加减水剂；实施例15中，减水剂为聚羧酸减水剂，添加量0.3%；实施例21中，减水剂为萘系减水剂，添加量为0.1%。

从表4中最后测得的性能指标来看，聚羧酸减水剂比萘系减水剂的效果好，减水剂的适量添加通过改变混合物料的分散性和流动性进而影响其早期强度，过量的减水剂反而会导致强度下降，原因是过量的减水剂破坏了水化反应的最佳含水量条件。

（7）将实施例1、实施例19、实施例20进行比较

实施例1中，碱基固废为1.5份水洗飞灰与1份铝灰的混合物，实施例19中，碱基固废为单一水洗飞灰，实施例20中，碱基固废为单一铝灰。

从表4中最后测得的性能指标来看，碱基固废采用单一水洗飞灰和单一水洗铝灰的产品性能均有所下降，其主要原因是单一的水洗飞灰或铝灰不能满足该体系水化反应过程中钙铝的平衡。

（8）将实施例1、实施例22、实施例23进行比较

实施例1中，无机气硬性胶凝材料用量4.7%，固废基辅助胶凝材料用量60%；实施例22中，无机气硬性胶凝材料降为2%，辅助胶凝材料提高为62.7%；实施例23中，无机气硬性胶凝材料提高为8%，辅助胶凝材料降为56.7%。

从表4中最后测得的性能指标来看，无机气硬性胶凝材料含量过高会导致产品强度及密度降低，原因是石灰等含量较高导致体系发热、产气较多，产品孔隙较大，同时无机气硬性胶凝材料的过多添加会造成钙基的过量导致产品的整体强度下降；而含量偏低时对强度影响不大但导致产品密度增大，原因是无机气硬性胶凝材料偏低导致系统发气静停时产气较少，同时碱性条件不够也影响铝粉的发气过程。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解为，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2、铝灰进行预处理：二次铝灰渣经过破碎和除铁后进行球磨、筛分获得粒径小于100目的灰样，备用；

S3、混合灰样：预处理过的垃圾焚烧飞灰与铝灰按照质量比（1.4-1.6）：1进行充分混匀；

S5、水洗后灰样产品化前处理：水洗后的灰样经压滤得到滤泥，滤泥经过烘干、破碎以及研磨，得到碱基固废；

S7、造粒与蒸压养护：对发气静停后的坯体采用低压力造粒成型为小于19mm的柱状颗粒，柱状颗粒经蒸压养护后即为免烧人造轻集料。

2.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，步骤S6中，碱基固废的主要化学成分为氧化钙、氢氧化钙、氧化铝、铝酸钙、硫酸钙、碳酸钙与氟化钙，碱基固废浸出液pH值＞11，平均粒度≤100μm。

3.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，步骤S6中，固废基辅助胶凝材料包括粉煤灰、污泥灰、炉渣以及硅灰。

4.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，步骤S6中，硅酸盐系胶凝材料主要成分为氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化铁，硅酸盐系胶凝材料中硅酸钙矿物质量分数不小于66%。

5.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，步骤S6中，无机气硬性胶凝材料包括生石灰和石膏，生石灰中氧化钙为有效含量＞80%，石膏纯度＞85%；生石灰和石膏的用量比为（1.5-2）：1。

6.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，步骤S7中，蒸压养护方法为：在温度195℃、压力1.58MPa的蒸压釜中蒸压养护5-6h。

7.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，所述水洗废气包括热解后水洗飞灰产生的氨气，铝灰中氮化铝水解产生的氨气，碳化铝水解生成的CH₄以及少量的铝颗粒在碱性条件下产生的H₂。

8.根据权利要求7所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，所述水洗废气自废气引入管进入三级逆流氨气吸收装置中，所述三级逆流氨气吸收装置包括依次连接的一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔，一级吸收塔的下部设有废气引入管，一级吸收塔顶部通过液体管道和气体管道分别与二级吸收塔的底部和下部连接，二级吸收塔的顶部通过液体管道和气体管道分别与三级吸收塔的底部和下部连接，三级吸收塔的顶端通过液体管道接进新鲜水，三级吸收塔的上部设有气体排空管，所述液体管道上设置有输送泵，所述气体排空管上设有引风机。

9.根据权利要求1所述的铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法，其特征在于，所述水洗废水为三级逆流水洗装置中一级水洗浆料经固液分离后的水洗上清液，水洗废水进入废水处理系统，进行包括重金属的沉淀去除、硬度去除以及对蒸发、结晶得到的副产品钠盐、钾盐分离提纯的处理。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的人造轻集料。