一种垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法
【专利摘要】本发明涉及垃圾焚烧炉渣资源化利用方法，尤其是将炉渣处理为道路基层用集料和选矿原料的工艺方法。包含以下步骤：(1)将垃圾焚烧炉渣经9.5毫米筛孔筛分，其中9.5毫米以上部分破碎；(2)小于9.5毫米部分经4.75毫米筛孔筛分，4.75-9.5毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小于4.75毫米部分经2.36毫米筛孔筛分，2.36-4.75毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生细集料使用；2.36毫米的筛下部分作为选矿原料使用。本发明在已有垃圾焚烧炉渣预处理技术的基础上，通过简单的筛分、破碎两种物理处理措施，将炉渣的资源化利用价值发挥到最大，提高了炉渣的利用水平，并避免了炉渣对城市环境造成污染，可做到炉渣较高比例的资源化再生利用率。
【专利说明】一种垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，尤其是将炉渣处理为道路基层用集料和选矿原料的工艺方法。
【背景技术】
[0002]垃圾焚烧炉渣的物理力学特性与天然石料类似，可作为道路建筑材料的替代集料使用。炉渣集料粒径变化范围大，不同粒径炉渣的物理组成也变化巨大。依据现有技术，是将其直接或采用一定预处理措施处理后与天然石料混合使用。但尚存在以下问题:
(1)集料在道路工程材料中的结构力学作用不同，粗集料起到嵌挤作用，在荷载作用下提供主要的抵抗能力，细集料主要起到填充粗集料间空隙的作用，而大于9.5毫米的炉渣集料强度低，在保证道路建筑材料强度的前提下炉渣用量较小，因此大于9.5毫米的粗粒径炉渣集料不宜使用；
(2)炉渣中的重金属元素、可溶盐含量远超过天然石料，且主要集中在细粒径部分，即〈2.36毫米部分，一方面这些物质在道路建筑材料使用过程中存在浸出的可能性，对环境存在潜在的影响，另一方面这些物质从物理化学方面影响到道路建筑材料的强度形成，其耐久性存在一定问题，这对道路结构的使用性能和寿命带来影响，因此〈2.36毫米的细粒径炉渣部分不宜用于道路建筑材料；
垃圾是社会生活中金属物质的终点，如不将其回收利用，则不可再生的金属、尤其是稀有重金属量将逐渐减少。将细粒径炉渣视为选矿原料，采用目前成熟的工艺手段可将其中的金属分选出来，如铁、铝、铜、锌、镉、铅及金、银，这对于降低炉渣的环境影响性、保证金属元素在自然环境中的正常循环流通具有重大意义。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于依据垃圾焚烧炉渣不同粒径部分的物理力学特性，采用筛分、破碎工艺降低炉渣集料的变异性、保证其质量水平，提供一种将其用于水泥稳定碎石混合料的工艺方法，并根据细粒径炉渣部分金属元素富集的特性，提供一种将其作为选矿原料的工艺方法。
[0004]本发明的具体技术方案如下:
一种垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，包含以下步骤:(I)将垃圾焚烧炉渣经9.5毫米筛孔筛分，其中9.5晕米以上部分破碎；(2)小于9.5晕米部分经4.75晕米筛孔筛分，
4.75-9.5毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小于4.75毫米部分经2.36毫米筛孔筛分，2.36-4.75毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生细集料使用，
2.36毫米的筛下部分作为选矿原料使用。
[0005]所述垃圾焚烧炉渣在之前还经过磁选除铁、风选、涡电流分选的预处理措施。
[0006]所述对大于9.5毫米炉渣的破碎，采用破碎机对炉渣破碎，破碎后对于小于9.5毫米部分，按照以上步骤(2)、(3)进行操作。[0007]所述水泥稳定碎石混合料中，以重量百分比计算，石料:4.75、.5毫米炉渣集料:
2.36~4.75毫米炉渣集料:砂:水泥=45~70%:10~20%:6~16:20%:3~5%。
[0008]所述小于2.36毫米炉渣作为选矿原料是采用选矿工艺将炉渣中的金属提炼出来。
[0009]所述选矿工艺是选矿工业中常采用的重选法、浮选法、磁选法或电选法。
[0010]本发明的技术效果:
(I)本发明在已有垃圾焚烧炉渣预处理技术的基础上，可做到炉渣较高比例的资源化再生利用率。
[0011](2)本发明提出以炉渣集料替代天然石料制备水泥稳定碎石混合料，一方面混合料的性能可满足道路行业标准，从而提供一种道路建筑材料、减少天然石料用量，另一方面水泥在混合料中同时发挥了粘结剂和固化毒性物质的作用，保证了道路建筑材料的环境安全性。
[0012](3)本发明提出的将炉渣作为选矿原料的用途，在现有选矿技术条件下炉渣中的金属提取率可达到较高的水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1本发明的生活垃圾焚烧炉渣综合利用的工艺流程图。
[0014]图2是实施例1的干缩应变与放置时间的关系图。
【具体实施方式】
[0015]以下通过实施例对本发明做进一步详细说明。
[0016]垃圾焚烧炉渣集料在筛分前经过磁选除铁、风选、涡电流分选措施的预处理。
[0017]垃圾焚烧炉渣按照图1工艺流程筛分为4.75-9.5毫米部分、2.36-4.75毫米部分。水泥采用32.5级普通娃酸盐水泥,碎石采用最大粒径为31.5mm的石灰岩集料。按照现行道路行业标准《公路浙青路面设计规范》(JTG D50 )中水泥稳定碎石混合料级配确定混合料各种材料的配比，见表1。按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51-2009)中的试验方法成型、养生各混合料,并测试性能。
[0018]表1混合料配比 实施例1
本实施例采用4.5%的水泥剂量研究水泥稳定炉渣碎石混合料的路用性能。
[0019]各混合料强度见表2，除混合料3外，可满足规范要求。
[0020]表2各混合料强度指标对比
【权利要求】
1.一种垃圾焚烧炉渣资源化利用方法，其特征在于，包含以下步骤:(1)将垃圾焚烧炉渣经9.5毫米筛孔筛分，其中9.5毫米以上部分破碎；(2)小于9.5毫米部分经4.75毫米筛孔筛分，4.75-9.5毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小于4.75毫米部分经2.36毫米筛孔筛分，2.36-4.75毫米部分作为水泥稳定碎石混合料的再生细集料使用；2.36毫米的筛下部分作为选矿原料使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述垃圾焚烧炉渣在步骤(1)的筛孔筛分之前经过磁选除铁、风选、涡电流分选的预处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述对大于9.5毫米炉渣的破碎，采用破碎机对炉渣破碎，破碎后小于9.5毫米部分，按照步骤(2)、(3)进行操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述水泥稳定碎石混合料中，以重量百分比计算，石料:4.75~9.5毫米炉渣集料:2.36~4.75毫米炉渣集料:砂:水泥=45~70%:10~20%:6~16:20%:3~5%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述小于2.36毫米炉渣作为选矿原料，是采用选矿工艺将炉渣中的金属提炼出来。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述选矿工艺是重选法、浮选法、磁选法或电选法。
【文档编号】C22B7/00GK103992053SQ201410189170
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】徐斌, 李军代, 谭斌 申请人:上海寰保渣业处置有限公司, 上海浦东路桥建设股份有限公司