[發明專利]一種利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法

有效

• 申請號: 201910404672.1
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110041020B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 黃濤;宋東平;劉龍飛;周璐璐;陶駿駿;徐嬌嬌
• 申請（專利權）人: 浙江中陶環保科技集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/02;C04B40/00;C04B111/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法，包括：(1)稱取垃圾焚燒飛灰、鋁粉、氫氧化鈉、硅灰和玻璃纖維混勻后得到垃圾焚燒飛灰混合粉末，再混入水中，攪勻，得到垃圾焚燒飛灰混合粉漿；(2)在電解槽陽極電極與樣品區之間固定有陰離子交換膜，將垃圾焚燒飛灰混合粉漿轉至電解槽樣品區中，然后電解槽通過陰陽電極連接直流電源，垃圾焚燒飛灰混合粉漿在攪拌狀態下進行電解，得到垃圾焚燒飛灰發泡漿體；(3)將垃圾焚燒飛灰發泡漿體入模養護、再脫模養護，得到輕質發泡水泥。本發明無需添加發泡劑和穩泡劑，制備成本低廉，輕質發泡水泥強度高、試塊干密度小，導熱系數小；制備操作過程簡單，設備要求低。

技術領域

本發明涉及垃圾焚燒飛灰在建筑材料方面的資源化利用，尤其涉及一種利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法。

背景技術

城市生活垃圾焚燒飛灰屬于CaO-SiO₂-Al₂O₃-Cl體系，具有一定的膠凝活性，有很多學者都在探索將生活垃圾焚燒飛灰在建筑領域的資源化利用。生活垃圾焚燒飛灰可以作為水泥原料生產水泥，從而實現飛灰資源化利用。然而利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備水泥材料存在飛灰摻量低、二次燒結能耗高、協同處置衍生二次污染、材料穩定性差等問題。同時在固化過程中城市生活垃圾焚燒飛灰中所含的氯離子會阻礙膠凝材料正常凝固，造成固化體破裂。因此，目前在考慮利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備建筑材料時，都會通過水洗或鹽析的方式將灰體中的氯離子含量減少，以降低氯離子對固化體的影響。然而水洗或鹽析的方式不但加重了城市生活垃圾焚燒飛灰處置利用的成本，也容易在操作過程中造成二次污染。

相比于普通水泥，發泡水泥可以在混凝土內部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質化和保溫隔熱化。傳統制作發泡水泥材料需要向水泥漿體中添加發泡劑、穩泡劑、塑化劑等外摻試劑，以誘發發泡的發生，這不僅會增加無機發泡材料的制作成本，對攪拌工藝也會帶來更高的技術要求。除此之外，傳統無機發泡材料在制作過程中存在材料強度較低、發泡試塊干密度大、導熱系數大等問題。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法。

技術方案：本發明所述的利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法，包括以下步驟：

(1)稱取垃圾焚燒飛灰、鋁粉、氫氧化鈉、硅灰和玻璃纖維混勻后得到垃圾焚燒飛灰混合粉末，再混入水中，攪勻，得到垃圾焚燒飛灰混合粉漿；

(2)在電解槽陽極電極與樣品區之間固定一張陰離子交換膜，將垃圾焚燒飛灰混合粉漿轉至電解槽樣品區中，然后電解槽通過陰陽電極連接直流電源，垃圾焚燒飛灰混合粉漿在攪拌狀態下進行電解，得到垃圾焚燒飛灰發泡漿體；

(3)將垃圾焚燒飛灰發泡漿體入模養護、再脫模養護，得到輕質發泡水泥。

優選的，所述步驟(2)中電極之間連接直流電源后，設置0.5～1.5V/cm的電壓梯度進行電解，電解時間為10～30min。

所述電解槽的樣品區設有攪拌裝置，攪拌速率為20～40rpm。

所述垃圾焚燒飛灰、鋁粉、氫氧化鈉、硅灰與玻璃纖維的質量比為100:4.5～11:1.5～6:2～8.5:2～5，優選為100:5～10:2～5:2.5～7.5:2～5。

所述垃圾焚燒飛灰混合粉末與水的固液比為1:0.75～1.25。