[發(fā)明專利]利用鋁灰和垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰生產(chǎn)高鋁水泥的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111262313.0
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN113943116A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方岑彭;俞楚云;段繼文
• 申請（專利權(quán)）人: 霍林郭勒市錦正物資再生利用有限公司
• 主分類號(hào): C04B7/32
• 分類號(hào): C04B7/32;C04B7/36;C04B7/44;C01F11/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種利用鋁灰和垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰生產(chǎn)高鋁水泥的工藝，步驟為將鋁灰和垃圾焚燒后的飛灰按(6?7):(3?4)的重量比混合均化，通過高溫熔爐將物料加熱至1400?1700℃，加熱保溫2?3h，冷卻后破碎磨粉，得到高鋁水泥。本方案將鋁灰和垃圾焚燒后的飛灰混合均化后高溫熔融，制備得到主要成分為鋁酸鈣硅鋁酸鈣的高鋁水泥，該高鋁水泥能夠達(dá)到CA?60水泥級(jí)別。飛灰中大量重金屬鹽類熔融后被穩(wěn)定固化浸出率很低，二噁英在1400℃左右可以被降解無害化處理，處理后毒性浸出滿足環(huán)保要求及國家標(biāo)準(zhǔn)。鋁灰中氯化鹽經(jīng)過1400?1700℃高溫?fù)]發(fā)后，經(jīng)過煙氣管道快速降溫除塵布袋搜集氯化鈣，形成無害化氯化鈣副產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種高鋁水泥的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種利用鋁灰和垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰生產(chǎn)高鋁水泥的工藝。

背景技術(shù)：

鋁灰是鋁電解過程中產(chǎn)生的一種漂浮于電解槽鋁液上的浮渣。鋁灰主要分為一次鋁灰(白灰)和二次鋁灰(黑灰)。一次鋁灰是原生鋁生產(chǎn)鋁過程中所產(chǎn)生的鋁渣，其主要成分為金屬鋁和鋁氧化物，其中金屬鋁含量可達(dá)30-70％。二次鋁灰是一次鋁灰或其它廢雜鋁利用物理方法或化學(xué)方法提取金屬鋁后的殘?jiān)饘黉X含量低，成分相對(duì)復(fù)雜，主要包含少量的鋁(含量10wt％以下)，鹽熔劑(10％以上)，氧化物和氮化鋁(含量在15-30wt％)。根據(jù)《國家危險(xiǎn)廢物名錄》(2016年)規(guī)定：鋁電解過程中電解槽維修及廢棄產(chǎn)生的廢渣、鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的初煉爐渣、鋁電解過程中產(chǎn)生的鹽渣和浮渣、鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的易燃性撇渣四種廢渣屬于HW48有色金屬冶煉廢物。因此，鋁灰的回收及利用對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源的高效利用和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰，是在煙氣凈化系統(tǒng)(APC)和熱回收系統(tǒng)(如節(jié)熱器、鍋爐等)中收集而得的殘余物，約占垃圾焚燒灰渣總量的20％左右，它是生活垃圾焚燒后煙氣除塵器收下的物質(zhì)，飛灰是含水率很低的細(xì)小塵粒，呈淺灰色粉末狀，一般所取灰樣的含水率為10％-23％，熱灼減率為34％-51％。飛灰的粒徑大小不均，是由顆粒物、反應(yīng)產(chǎn)物、未反應(yīng)產(chǎn)物和冷凝產(chǎn)物聚集而成的不規(guī)則物體，但總的來說，粒徑較小，基本在100μm以下，表面粗糙，呈多角質(zhì)裝，孔隙率較高，比表面積較大，因此垃圾焚燒過程中，產(chǎn)生的飛灰在被捕集之前，在煙氣中很容易富集二噁英、重金屬等污染物(即含量高)。同時(shí)，生活垃圾飛灰的含氯量一般在百分之十幾，這對(duì)應(yīng)著較大的含鹽量，即飛灰在環(huán)境中的可溶部分會(huì)將較多的重金屬等污染物帶入環(huán)境。

由于垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰具有以上特點(diǎn)，因此不能直接填埋處理，而是需要穩(wěn)定化處理；目前垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰穩(wěn)定化處理方式主要有兩種，一種是將飛灰與水泥、螯合劑、水等相關(guān)物質(zhì)混合起來，使飛灰達(dá)到穩(wěn)定(即不會(huì)透露出有害物質(zhì))然后填埋，該種方式處理成本低，但是節(jié)省土地；第二種是將飛灰改性，生產(chǎn)建筑材料，該種方式節(jié)省土地，但生產(chǎn)成本高，而且生產(chǎn)的建筑材料標(biāo)準(zhǔn)低，只能用于道路修建等作為低標(biāo)材料使用。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用鋁灰和垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰生產(chǎn)高鋁水泥的工藝。

本發(fā)明由如下技術(shù)方案實(shí)施：利用鋁灰和垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰生產(chǎn)高鋁水泥的工藝，將鋁灰和垃圾焚燒后的飛灰按(6-7):(3-4)的重量比混合均化，通過高溫熔爐將物料加熱至1400-1700℃，加熱保溫2-3h，冷卻后破碎磨粉，得到高鋁水泥。

進(jìn)一步的，高溫熔融過程中產(chǎn)生的煙氣降溫除塵，得到副產(chǎn)品氯化鈣。

進(jìn)一步的，所述鋁灰按重量份計(jì)包括：氧化鋁31.55份，二氧化硅5.56份，氧化鈉2-3份，氧化鈣2份，氯化物1-2份。

進(jìn)一步的，所述飛灰按重量份計(jì)包括：氧化鋁7.42份、二氧化硅24.5份、氧化鐵4.01份、氧化鈣33.37份。