[發明專利]一種利用垃圾焚燒飛灰和鋁灰制備氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥的方法

有效

• 申請號: 202210247516.0
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114573257B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 黃濤;宋東平;張樹文;徐嬌嬌
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張雅琳

本發明公開了一種利用垃圾焚燒飛灰和鋁灰制備氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥的方法，(1)將高鎂粉、垃圾焚燒飛灰和煤矸石混合，得到氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料，研磨，得到氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉；(2)將鋁灰與氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉混合，得到鋁灰氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉；(3)將鋁灰氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉進行低溫等離子體照射處理，得到氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥。本發明實現了對危險廢棄物的高效資源化轉化利用；所制備的氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥活性高，最高強度可達47Mpa，可浸出重金屬含量不超過GB30760中規定的限值，二噁英含量低于50ng?TEQ/kg。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物的資源化再利用，尤其涉及一種利用垃圾焚燒飛灰和鋁灰制備氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥的方法。

背景技術

生活垃圾焚燒飛灰是生活垃圾在焚燒發電過程中從流化床或爐排爐附屬煙道中捕獲的粉塵狀物質。其顆粒細小，含有0.5％～1.5％左右的重金屬和微量不溶性二噁英類毒害物質。因有毒性特征，生活垃圾焚燒飛灰被列在《國家危險廢物名錄》中，屬于一種管控的危險廢物。除了毒害物質，生活垃圾焚燒飛灰中還含有30％～45％的氧化鈣，因此其也是一種潛在的建材原料。但生活垃圾焚燒飛灰中還富集了10％～25％左右的氯鹽。毒害物質及大量氯的存在嚴重限制了生活垃圾焚燒飛灰有效的資源化利用。

鋁灰是鋁冶煉及加工行業產生的副產物，因具有明顯的反應性和化學毒性也被歸列在《國家危險廢棄物名錄》中。鋁灰中存在有一定量的氮化鋁和碳化鋁，在潮濕的堆存環境下易發生水解釋放出易燃、易爆的甲烷和氫氣。同時，鋁灰中也含有少量的重金屬和一定量的氯化物，這也大大限制了鋁灰在建材方面的應用。

不管是垃圾焚燒飛灰，還是鋁灰，目前針對這兩種危廢物質的無害化處置及資源化利用技術均不成熟，研發出來可高效推廣的產品更是少之又少。

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和鋁灰制備氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥的方法，制備方法簡單，在實現對危廢物資源化利用的同時制備出了活性高、強度大的水泥材料。

技術方案：本發明所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和鋁灰制備氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥的方法，包括以下步驟：

(1)將高鎂粉、垃圾焚燒飛灰和煤矸石混合，得到氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料，研磨3～12h，得到氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉；

(2)將鋁灰與氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉混合，攪拌均勻，得到鋁灰氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉；

(3)將鋁灰氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉吹到低溫等離子體放電通道中處置0.25～1.25h，得到氯氧鎂摻混合硅鋁酸鹽水泥。

綜合考慮所制備水泥的單軸抗壓強度及其污染物含量，其中，所述步驟(1)中高鎂粉、垃圾焚燒飛灰、煤矸石的質量比為30～60:30～60:100。

所述步驟(2)中鋁灰與氯氧鎂摻混合硅酸鹽水泥生料細粉的質量比為4～29:100，進一步優選為5～25:100。

所述步驟(3)中低溫等離子體照射的放電電壓為4～115kV，進一步優選為5～105kV；作用氣氛為空氣或氧氣，進一步優選為氧氣。