[發明專利]用生活垃圾焚燒爐渣制備的混凝土碼頭磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201010539233.0
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102092992A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 吳清仁;曹旗;殷素紅;楊媛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于無機材料、固體廢棄物資源化綜合利用領域，具體是指資源化利用城市生活垃圾焚燒爐渣制備混凝土碼頭磚及其制備方法。

背景技術

我國大多數城市生活垃圾的處理主要以尋找合適地點加以填埋，資源化利用率極低。由于城市可用填埋場地越來越少和填埋成本愈來愈高，城市生活垃圾焚燒發電廠已在我國城市推廣應用。隨著城市生活垃圾焚燒量的增加，將產生大量生活垃圾焚燒爐渣。焚燒爐渣是城市生活垃圾焚燒發電廠一的副產品，生活垃圾焚燒爐渣一般包括爐排上殘留的焚燒殘渣和從爐排間掉落的細灰，主要由堿金屬及堿土金屬構成，在焚燒過程中會集微量的Cd、Hg、Pd、As、Cr、Se、Zn等重金屬和氯離子。如不加以處理，上述重金屬在酸性條件下如酸雨，溶出速度較快且溶出量較大，往往會超出我國重金屬浸出毒性GB5085.3-1996的標準，對生態環境造成危害。隨著城市生活垃圾焚燒發電廠建設速度的加快，焚燒爐渣固體廢棄物產生量越來越多。

如何變廢為寶，化廢物為資源，拓寬城市生活垃圾焚燒爐渣的資源化高效利用途徑，已成為城市發展和環保關注的熱點問題。

目前國際上城市生活垃圾焚燒爐渣的資源化利用途徑主要有：①石油瀝青路面的替代骨料；②水泥或混凝土的替代骨料；③填埋場覆蓋材料；④路堤、路基等的填充材料等。如果考慮其利用位置，主要是被用作陸地水泥基及瀝青基工程(如道路、停車場等)和海洋建筑工程(如人工暗礁、護岸等)。由于焚燒爐渣要經過預處理導致成本升高，質量下降，因此未大量推廣應用。

截止目前國內已有四篇關于利用城市生活垃圾焚燒爐渣的專利：

專利申請號為200410066443.7的中國專利公開了一種生活垃圾焚燒爐渣集料的生產工藝，該方法尤指將該爐渣經再生處理為建筑用集料的生產工藝，包括如下步驟：進料、磁選去鐵、篩分、風選、破碎、消解、渦電流分選等，生產過程復雜，可操作性差，不利于實現產業化。

申請號為200410016076.X的中國發明專利公開了一種生活垃圾焚燒爐渣制作土建工程結構層的方法。該方法先以磁選方式分離黑色金屬，然后作粒徑分選，小于19mm粒徑的篩下物即可作為集料用于市政道路的路基層或替代土源作為生活垃圾填埋場覆蓋材料；最后將篩下物攤鋪制作成市政道路路基層或生活垃圾填埋場覆蓋結構層，灑水后進行壓實。爐渣回收率較高，但是其中的重金屬會給地表水、地下水及周邊的環境帶來隱患，極有可能造成二次污染。

申請號為200510120665.7的中國發明專利公開了一種利用生活垃圾焚燒爐渣生產砌筑水泥的方法。應用該方法生產的砌筑水泥的物理性能均可達到砌筑水泥GB/T3183-2003標準，但是生活垃圾焚燒爐渣的用量不高，約為15％。

申請號為200810199156.1的中國發明專利公開了一種利用生活垃圾焚燒爐渣生產硅酸鹽水泥熟料的方法。該方法在現有新型干法水泥窯爐的基礎上對其進行改進，用爐渣替代部分粘土和石灰石來生產硅酸鹽水泥熟料，但是焚燒爐渣帶入生料中的有害組分(堿、氯等)經過處理后無法避免的仍然會對熟料煅燒過程造成一定的影響。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中存在的不足，提供一種環保、方便、實用的城市生活垃圾焚燒爐渣制備混凝土碼頭磚的工藝，是將城市生活垃圾焚燒爐渣作為礦物添加料，經球磨篩分后與水泥、碎石、河砂和外加劑的水溶液混合攪拌均勻后制成的，該工藝可以高效處理城市生活垃圾焚燒爐渣，制備的混凝土碼頭磚的強度滿足《混凝土普通磚和裝飾磚》(NY/T671-2003)標準強度等級MU15技術要求。城市生活垃圾焚燒爐渣利用率可達40％，利用焚燒爐渣制混凝土碼頭體磚，吃渣量較大，工藝簡單，產品成本低。混凝土碼頭磚重金屬浸出量不超標，且對環境的安全性研究合格。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

用生活垃圾焚燒爐渣制備的混凝土碼頭磚及其制備方法，包括如下步驟：

(1)以質量百分比計，底層原料按如下配比混合，加水攪拌；

生活垃圾焚燒爐渣????16.1％～40.9％

水泥????????????????12.9％～18.1％

碎石????????????????12.5％～30.9％

粗砂????????????28.1％～43.9％

外加劑(固體)????2.5％～5.9％

其中所述外加劑配成水溶液后再與原料中的其他組分混合，以質量百分比計，底層原料含水量為8％～12％；

(2)以質量百分比計，面層原料按如下配比混合，加水攪拌；