[發明專利]垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法

有效

• 申請號: 202011583113.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112645615B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 王文龍;李敬偉;王旭江;賈愛光;蔣穩;張超;吳長亮;毛巖鵬;宋占龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/36;C04B7/43
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法，包括如下步驟：將垃圾飛灰和鋁灰按比例混合后，進行高溫加熱預處理；對脫硫石膏烘干后，與預處理后的垃圾飛灰和鋁灰按比例混合球磨、均化后，投加至煅燒爐中煅燒，制得硫鋁酸鹽水泥熟料。900?950℃熱處理溫度可使垃圾飛灰中氯鹽去除率達90％以上，氯含量降低至0.8wt％以下；垃圾飛灰中二噁英分解率達95％以上；垃圾飛灰中Na₂O和K₂O總量去除率達90％以上，總量降低至0.5wt％以下；過程不產生廢水，簡化工藝。

技術領域

本發明屬于固廢回收利用技術領域，尤其涉及一種垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

隨著城市化進程的不斷加速，城市垃圾逐漸成為阻礙城市發展的負擔，目前中國城市的垃圾處理方法一般包括填埋、堆肥、焚燒以及其他方法，其中垃圾焚燒雖然可以對垃圾起到較好的減量化，但是會形成大量的垃圾飛灰。目前，垃圾飛灰已經被廣泛用于筑路、制磚、玻璃制造以及混凝土生產等方面。但是垃圾飛灰中含有大量的氯鹽、二噁英、Na₂O及K₂O等物質，這些物質不但會對環境有害，而且對產品的性能產生較大的影響，所以在對垃圾飛灰進行資源化利用之前，需要對垃圾飛灰進行預處理，去除這些有害物質。但是現有的垃圾飛灰預處理方法一般是人工水洗法，飛灰的粒徑太小，使得現有的水洗方法操作繁瑣，且效率低下。

脫硫石膏和鋁灰都是較大宗的固廢，目前已有固廢協同互補制備硫鋁酸鹽水泥的相關研究，但是一般情況下，制備硫鋁酸鹽水泥的固廢原料經過預處理得到粉狀混合物，然后粉狀混合物投加至回轉窯中煅燒。脫硫石膏是在煙氣脫硫過程中，循環堿液與煙氣中的二氧化硫反應生成，所以脫硫石膏的含水率較高，對其進行烘干時，需要消耗大量的熱量。

鋁灰是鋁工業重要的固體廢棄物，鋁灰中同樣含有較高含量的氯化鈉和氯化鉀等氯化物，在進行回收利用之前，需要對其進行預處理，除去這部分氯化物。但是鋁灰的預處理多采用水洗預處理，但同樣操作繁瑣，效率低下。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統及方法。

為解決以上技術問題，本發明的以下一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的系統，包括依次連接的預混合器、間接轉筒加熱爐、生料磨、均化倉和煅燒爐，預混合器分別與垃圾飛灰儲倉和鋁灰儲倉連接；

脫硫石膏儲倉通過回轉烘干器與生料磨連接，回轉烘干器與所述煅燒爐的氣體出口連接。

第二方面，本發明提供一種垃圾飛灰熱處理的全固廢制備硫鋁酸鹽水泥的方法，包括如下步驟：

將垃圾飛灰和鋁灰按比例混合后，進行高溫加熱預處理；

對脫硫石膏烘干后，與預處理后的垃圾飛灰和鋁灰按比例混合球磨、均化后，投加至煅燒爐中煅燒，制得硫鋁酸鹽水泥熟料。

與現有技術相比，本發明的以上一個或多個技術方案取得了以下有益效果：

1、垃圾飛灰與鋁灰混合在間接轉筒加熱爐協同加熱，可實現垃圾飛灰與鋁灰的預均化，減少生料均化能耗。

2、900-950℃熱處理溫度可使垃圾飛灰中氯鹽去除率達90％以上，氯含量降低至0.8wt％以下；垃圾飛灰中二噁英分解率達95％以上；垃圾飛灰中Na₂O和K₂O總量去除率達90％以上，總量降低至0.5wt％以下；過程不產生廢水，簡化工藝。