[發明專利]一種用于垃圾焚燒底灰處理的堿激發膠凝材料制備工藝

有效

• 申請號: 202210089719.1
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114315188B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 黃國棟;張語婷;李大偉;朱杰磊
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學環境友好材料與職業健康研究院（蕪湖）
• 主分類號: C04B7/28
• 分類號: C04B7/28;C04B28/26
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 何靜

本發明公開一種用于垃圾焚燒底灰處理的堿激發膠凝材料制備工藝，包括如下步驟：S1：城市生活垃圾焚燒底灰煅燒消泡預處理；S2：城市生活垃圾焚燒底灰破碎預處理；S3：城市生活垃圾焚燒底灰球磨預處理；S4：堿激發劑溶液配制；S5：城市生活垃圾焚燒底灰堿陳化消泡預處理；S6：堿激發膠凝材料漿體制作；S7：堿激發膠凝材料試件；S8：將堿激發膠凝材料試件進行蒸養；本發明制備工藝采用工業廢棄物為主要原料制備堿激發材料，逐步實現對水泥材料的替代，減少對水泥材料的需求，不僅可以緩解水泥生產對石灰石、黏土以及能源的過快消耗，減輕水泥生產所帶來的高能耗、高污染問題，而且可以逐步消除工業固體廢棄物大量堆積所帶來的環境污染問題。

技術領域

本發明涉及堿激發膠凝材料制備工藝，具體是一種用于垃圾焚燒底灰處理的堿激發膠凝材料制備工藝。

背景技術

我國城市生活垃圾減量化、無害化處理以焚燒與填埋為主。城市生活垃圾焚燒(城市生活垃圾焚燒)產物主要分為兩類：一類是飛灰，約占總量20％。另一類是底灰，約占總量80％。底灰通常收集于燃燒鍋爐底部，由不同類型大顆粒物(45mm)組成，包括熔融渣塊、玻璃、石塊和小金屬碎片等。底灰主要由高沸點元素組成，例如Si⁴⁺、A1³⁺等，因此，底灰屬于可直接回收利用的固體廢棄物。

城市生活垃圾焚燒底灰的積存同樣帶來大氣環境與水資源的污染，成為大量病原微生物與害蟲的孳生地，潛在的危害巨大。而且城市生活垃圾焚燒底灰的填埋處理不僅浪費大量的人力與物力資源，還對地下環境造成嚴重的污染。城市生活垃圾焚燒底灰的填埋處理不科學也不經濟。因此，城市生活垃圾焚燒底灰的多渠道、大規模安全消納與資源化回收利用已迫在眉睫。

為解決上述問題，現提供一種應用城市生活垃圾焚燒底灰制作堿激發膠凝材料的工藝，可以逐步實現對水泥材料的替代，減少對水泥材料的需求，不僅可以緩解水泥生產對石灰石、黏土以及能源的過快消耗，減輕水泥生產所帶來的高能耗、高污染問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一用于城市生活垃圾焚燒底灰處理的堿激發膠凝材料制備工藝，本發明制備工藝采用工業廢棄物為主要原料制備堿激發材料，可以逐步實現對水泥材料的替代，減少對水泥材料的需求，不僅可以緩解水泥生產對石灰石、黏土以及能源的過快消耗，減輕水泥生產所帶來的高能耗、高污染問題，而且可以變廢為寶，逐步消除工業固體廢棄物大量堆積所帶來的種種環境污染問題，所產生的環境效益和社會效益將無法估量，通過球磨完成后的城市生活垃圾焚燒底灰的顆粒細度均優于水泥的顆粒細度；通過球磨后的城市生活垃圾焚燒底灰的比表面積遠遠優于球磨之前的城市生活垃圾焚燒底灰的比表面積，顯著提升了城市生活垃圾焚燒底灰的反應活性，通過煅燒熔融預處理與堿陳化預處理徹底消除了底灰遇堿發泡膨脹的現象，通過礦渣粉、熟石灰粉的逐級增鈣作用，通過液態硅酸鈉的增硅作用，顯著增強了底灰堿激發材料的力學性能。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種用于垃圾焚燒底灰處理的堿激發膠凝材料制備工藝，所述制備工藝包括如下步驟：

S1：城市生活垃圾焚燒底灰煅燒消泡預處理

將城市生活垃圾焚燒底灰顆粒在馬沸爐中煅燒，煅燒溫度為1050-1100℃，持續恒溫煅燒10-30分鐘。

S2：城市生活垃圾焚燒底灰破碎預處理

使用顎式破碎機對煅燒熔融成塊體的城市生活垃圾焚燒底灰進行破碎，將城市生活垃圾焚燒底灰破碎為直徑4.53-5.03mm的小塊狀顆粒。

S3：城市生活垃圾焚燒底灰球磨預處理

經球磨機對所述S2中城市生活垃圾焚燒底灰小塊狀顆粒球磨15-60分鐘；

S4：堿激發劑溶液配制

將氫氧化鈉和水混合，制得堿激發劑溶液，其中氫氧化鈉與水的體重比為(1:15)-(1:5)。