垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法与流程

文档序号:16583217发布日期:2019-01-14 18:09阅读:850来源:国知局

垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法,属于属环境工程技术领域。



背景技术:

垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统中收集的残余物,一般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰,其中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物等。垃圾焚烧飞灰作为一种高比表面积物质,不仅富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属,也富集了大量的二噁英类物质,是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性危害特性的双料危险废物,对人体健康和生态环境具有极大的危害性。

垃圾焚烧飞灰是含水率很低的细小尘粒,呈浅灰色粉末状。从理化性质看,一般所取灰样的含水率为10%~23%,热灼减率为34%~51%。飞灰是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体,粒径大小不均,基本在100m以下,表面粗糙,呈多角质状,孔隙率较高,比表面积较大,其表面易凝结富集pb和cd等易挥发性金属。

焚烧飞灰中各种重金属的含量大不相同,其中zn,pb,cu,cr和cd等有害物质浓度较高,这与焚烧温度和各种重金属物质的蒸发点有关。蒸发点低于焚烧温度的重金属物质,受热后将全部蒸发而进人烟气。烟气中的重金属蒸汽,随烟气温度的降低,凝结成均匀的小颗粒并附着于烟尘上,最后被烟气除尘设备捕集下来,形成焚烧飞灰。飞灰中的水溶态重金属含量较少,可浸出的pb和zn主要以酸溶态形式存在。而cd主要以酸溶态和离子交换态形式存在,这说明在酸性条件下,飞灰的重金属浸出毒性会大大增加。

二噁英是氯原子取代了由氧原子连接的两个苯环上氢原子的一类物质,主要包括氯代二苯并二噁英和氯代二苯并呋喃两大类。各种二噁英类物质在常温下均为固体,熔点较高,无极性,难溶于水,但易溶于脂肪。

二噁英是一类剧毒物质,由于氯原子个数和取代的位置不同,pcdds和pcdfs各有75种和135种异构体,且各种异构体的毒性差异较大。其中2,3,7,8-tcdd(t4cdd)被称为“世纪之毒”,严重危害人体健康。此外,二噁英化学性质也非常稳定。在强酸、强碱和氧化还原作用的情况下都能保持稳定,自然环境中的水解、光分解和微生物降解等作用对其影响也很小。只有在温度超过800℃后容易分解,或在紫外线照射下才发生分解。然而,大气中的二噁英主要吸附在气溶胶颗粒上,较难吸收到紫外线,因此二噁英一旦形成就很难自然分解。

垃圾焚烧过程中,垃圾中所含的氯化物会在焚烧中产生二噁英。而在高温分解了的二噁英在250℃~400℃温度区间会再次合成,因此在现有的垃圾焚烧飞灰处理技术中,去除垃圾焚烧飞灰中二噁英效果的并不理想,有待于开发新型垃圾焚烧飞灰处理技术,以避免垃圾焚烧飞灰处理过程中对环境造成的二次污染污染。

重金属通常是指密度大于6g/cm3的金属元素,由于垃圾焚烧过程中所排放的有毒的微量金属元素的密度基本上属于此范围,故习惯上将垃圾焚烧过程排放的微量有毒的金属元素统称为重金属元素。

垃圾焚烧过程所释放的所有重金属中,除hg是以气态形式挥发外,其余的各类重金属均固留于底灰或飞灰中,以颗粒基体或者吸附于飞灰表面。垃圾焚烧飞灰中所含的cd、pd、zn、cu、cr等重金属在环境中遇水浸沥,将对土壤、水体和大气造成严重污染,破坏生态环境。因此,在各类危险废物中,重金属废物占有很大的比重。在焚烧过程中,垃圾中的重金属将经历蒸发、化学反应、颗粒的夹带和扬析、金属蒸气的冷凝、烟气净化、颗粒的沉降捕集等过程在焚烧炉中形成内迁移。各种重金属的熔沸点等因素将影响着它们各自的迁移过程。

垃圾焚烧飞灰目前的处理技术和优缺点

1、固化与稳定化+填埋法

目前国内主要采用水泥固化+填埋的处理方法。固化处理是利用固化剂与垃圾焚烧飞灰混合后形成固化体,从而减少重金属的溶出。水泥是最常见的危险废物固化剂,因此工程中常采用水泥对焚烧飞灰进行固化处理。飞灰被掺入水泥的基质中后,在一定的条件下,经过一系列的理化作用,减小污物在废物水泥基质体系中的迁移率,如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物等。

此外,还可添加一些辅料以增进反应过程,最终使粉粒状物料变成坚固的混凝土块,从而使大量的废物因固化而稳定。对垃圾焚烧飞灰进行稳定化处理研究,结果表明:尽管采用了水洗、粉碎等飞灰前处理工艺,处理后的砌块仍难以达到较高强度。另外,由于受氯离子的影响,固化砌块中的fe2+、cu2+、zn2+等离子容易浸出,导致污染物超标。

尽管水泥固化处理焚烧飞灰具有工艺成熟、操作简单、处理成本低等优点,但由于垃圾焚烧飞灰中含有较高的氯离子,所以采用水泥固化法处理焚烧飞灰时,必须进行前处理,以减少氯离子对固化后砌块的机械性能影响以及后期重金属离子浸出等问题。这就在很大程度上提高了对焚烧飞灰处置场所建设和运行的要求,造成成本增加,限制了该方法的应用。

水泥固化与稳定化+填埋法是目前国内用用最广的方法,是目前处理垃圾焚烧飞灰最安全可靠的手段之一。但安全填埋场的建设和运行费用较高,同时也不能达到减容化和资源化的目的,更重要的是不能完全消除污染隐患,重金属溶于酸,后期在填埋堆体酸性条件下,重金属会大量浸出,污染土壤和地下水。

2、凝石稳定化法:该技术初步研究的结果表明:凝石对垃圾焚烧飞灰中重金属物质的处理效果良好。但是因为掺加量太小,相对于每年数百万吨的飞灰产生量意义不大。

3、熔融固化技术:经加热熔融,垃圾焚烧飞灰中的二噁英等有机污染物会发生高温分解,再将熔渣快速冷却形成致密且稳定的玻璃体,从而有效控制重金属的浸出。熔融固化技术不仅可以控制污染,而且熔融使灰渣变得致密,减容效果非常显著。但由于此工艺需要消耗大量能源,且对pb,cd,zn等易挥发重金属元素需进行严格后续的烟气处理,导致飞灰处理成本较高,目前只能在经济发达的国家应用。

4、湿式化学处理法:垃圾焚烧飞灰湿式化学处理法包括加酸萃取法、烟气中和碳酸化法等。该工艺将飞灰中的重金属(如酸、碱等)提取后,再将剩余飞灰和重金属分别进行资源化利用。该工艺运行成本较低,可回收重金属和盐类。但也存在需对可溶盐和排水进行处理的弊端,一般只用于重金属浓度较高、有必要进行回收的情况下,目前很少应用。

通过以上分析不难发现,现有的处理方法都各有利弊。作为一种有效的处理方法必选同时满足三个方面的条件:1、处理成本较低,经济上可以承受。这包括两层含义:一是处理方法本身的运行成本低廉,二是资源化利用,利用产成品销售所得拉低实际运行成本。2、掺加处理量大,对垃圾焚烧飞灰的全面无害化处理有实际意义。3、对二噁英有较好分解,对重金属有较好固化。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种处理成本较低、掺加处理量大、二噁英分解较好、重金属固化较好的垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括:粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份,固体建筑垃圾0~16份。

本发明为一种垃圾焚烧飞灰资源化处置制得建筑装饰材料的方法,利用垃圾焚烧飞灰生产制造建筑装饰材料,包括但不限于生产地面砖、墙面砖、渗水砖、普通切块砖、各种瓦等建筑和装饰材料。在常温下,将垃圾焚烧飞灰或者进行水泥螯合处理后的飞灰,与几种特定比例的建筑陶瓷生产原料混合后,加入一定量的调节剂,对其理化指标进行调节,然后根据要生产的产品需要,进行球磨加工和干燥制粉或者只进行简单粉碎混合,制得需要的料粉。用所得的料粉,依据要生产的产品压制成型,进入窑炉高温烧制,窑炉可以是辊道窑或者隧道窑,烧成温度根据产品的不同和分解二噁英等有害物质的需要,一般为900~1250℃,生产地面砖、墙面砖、渗水砖、普通砖瓦等建筑和装饰材料。

优选的,所述的水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰的成分组成包括:二氧化硅15%~62%,三氧化二铝2.15%~24%,三氧化二铁2.2~35,二氧化钛0.5%~0.85%,氧化钙8%~24.5%,氧化镁0.5%~8.5%,氧化钾0.6%~8.1%,氧化钠0.8%~7.9%,烧失量4%~28%。

更优选的,所述的水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰的成分组成包括:二氧化硅30%~34%,三氧化二铝10%~14%,二氧化钛0.5%~0.85%,氧化钙17%~21.5%,氧化镁2.5%~4.5%,氧化钾1.9%~3.1%,氧化钠1.8%~2.9%,烧失量12%~16%。

进一步优选的,所述的水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰的成分组成包括:二氧化硅32.86%,三氧化二铝12.09%,三氧化二铁4.98%,二氧化钛0.67%,氧化钙19.42%,氧化镁3.24%,氧化钾2.46%,氧化钠2.36%,烧失量14.60%。

垃圾焚烧飞灰具有高铝、高钠、高钾、高硅的特性。

优选的,所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括:粘土22~32份、长石0~15份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~50份、生焦12~19份、透辉石10~15份、滑石0~5份、瓷砖磨边废料0~22份,固体建筑垃圾0~16份。优选的重量份组成所得砖体/瓦体的强度更高。

优选的,所述的砖体为渗水砖/烧结砖,或者所述的瓦体为烧结瓦(三曲瓦、s瓦、平板瓦、屋面瓦或者连锁瓦)的底坯,所述的砖体为渗水砖/烧结砖,或者所述的瓦体为烧结瓦的底坯,所述的原料重量份组成包括粘土18~27份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰38~55份、生焦0~17份、三级透辉石0~14份、瓷砖磨边废料0~22,固体建筑垃圾0~16份。

优选的,所述的砖体为釉面内墙砖或釉面地板砖的底坯,所述的原料重量份组成包括粘土28~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~26份、生焦15~19份、透辉石11~13份、长石12~13份、滑石2.5~3.5份、瓷砖磨边废料3.5~4.5份。

一种垃圾焚烧飞灰砖/瓦的制备方法,砖体为釉面内墙砖底坯、釉面地板砖底坯或烧结砖,或者瓦体为烧结瓦的底坯,其特征在于,包括以下制备步骤:

1)将水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰搅拌、晾晒,含水率控制在10%~15%;

2)制粉;

3)通过压力机对料粉进行高压压制成型得到坯体,坯体收缩率为1%~3%,坯体强度为100kpa~120kpa;

4)在900℃~1250℃烧成即得,烧成过程中窑炉燃烧的废气通入步骤2)所得的泥浆中。

砖体为烧结砖时步骤4)中所述烧成的烧成时间为25min~40min,烧成温度为900℃~1080℃。

优选的,瓦体为烧结瓦的底坯时步骤4)中所述烧成的烧成时间为25min~40min,烧成温度为1020℃~1150℃。在生产烧结瓦时,采取二次烧成的工艺,第一次烧制为将坯体进入素烧窑进行底坯素烧;烧制定型的坯体上施釉后再进行烧制釉层。

优选的,砖体为釉面内墙砖底坯或釉面地板砖底坯时步骤4)中所述烧成的烧成时间为25min~40min,烧成温度为1020~1200℃。

优选的,底坯素烧后施加面釉,烧制釉层时的烧成时间为25min~40min,烧成温度为1020℃~1200℃。或者,所述的烧制定型的坯体上先施加一层陶瓷面料层再施釉。

一种垃圾焚烧飞灰渗水砖的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:

1)将水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰搅拌、晾晒,含水率控制在10%~15%;

2)水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰以外的原料分别制粉;

3)将制得的料粉与水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰在混料机内进行均匀混合得到混合料粉;

4)通过压力机对混合料粉进行高压压制成型得到坯体,坯体收缩率为1%~3%,坯体吸水率为19%~21%,坯体强度为100kpa~120kpa;

5)在1050℃~1100℃℃烧制为25min~40min即得,烧成过程中窑炉燃烧的废气通入步骤2)所得的泥浆中。

在常温下将水泥螯合处理后的飞灰与粘土、瓷石等原料按一定比例混合后,进行球磨加工和干燥制粉(或只进行简单粉碎混合),用所得的料粉压制成型,进入窑炉烧制,生产地面砖、墙面砖、渗水砖、普通砖瓦等建筑和装饰材料。

上述两种制备方法中步骤2)中的“制粉”优先采用球磨制粉,球磨制粉时:按照原料比例装入球磨机中后加入球磨助剂进行球磨得到泥浆,每10吨原料加入3.5~4吨水;制粉后对料粉进行干燥,含水率控制在5%~7.5%。“制粉”也可以直接采用雷蒙磨或者立磨进行干法制粉。

该方法生产过程中使用的燃料,可以是天然气、煤气、煤炭等一般化石燃料,也可以与垃圾燃烧处理厂合作,利用其垃圾分类后的厨余垃圾、秸秆垃圾等有机物类制取沼气,以沼气作为燃料;也可以探索对垃圾燃烧炉进行改造,直接使用垃圾作为燃料,利用垃圾燃烧产生的热量来处理垃圾燃烧飞灰,从而实现真正的变废为宝、循环利用,最低限度的减少能耗,减少污染。

例如:新建垃圾焚烧企业附带建设建筑陶瓷生产线,在建设垃圾焚烧企业时,配套建设大型垃圾分拣设施和沼气生产设施,利用分拣出的厨余垃圾、秸秆垃圾等生产沼气。产生的沼气作为建筑陶瓷生产线的燃料,用以生产烧结砖,使垃圾焚烧企业节省了飞灰螯合处理的费用和生产建筑装饰材料的燃料,大大拉伸了产业链条,节能和环保效益显著。

或者,垃圾焚烧企业自建建筑陶瓷生产线,在已经建成投产的垃圾焚烧企业内建设建筑陶瓷生产线,增加球磨、干燥制粉、压机成型、辊道窑烧制等设备,利用垃圾焚烧飞灰、底灰资源化处置生产烧结砖的方法,使垃圾焚烧企业节省了飞灰螯合处理的费用,并且使之资源化利用,变废为宝。

与现有技术相比,本发明的所具有的有益效果是:本发明真正做到垃圾飞灰的资源化和可持续利用。利用垃圾焚烧飞灰的高铝、高钠、高钾、高硅特性,对其进行资源化利用,作为生产建筑装饰材料的主料,配以粘土、瓷石、生焦、长石、高岭土、瓷砖磨边废料、建筑垃圾等一种或几种辅料,提高其可塑性和瓷化程度,使其强度、硬度、表面光洁度等达到建筑装饰材料的标准要求,使其具有优良的商品性和较低的生产成本,具备市场竞争力,真正达到了资源化和可持续的利用。

本发明的垃圾飞灰掺加量大,利用率高,对垃圾焚烧飞灰的全面消化处理可以起到决定性的作用。目前我国仍处于城镇化的初期,各类基础设施建设投资力度很大,对于建筑装饰材料的需求旺盛。仅以淄博市为例,高峰期每年生产瓷砖、砌块转、渗水砖、瓦等产品约2.4亿平方米,消耗各类陶瓷原料约500万吨。按照50%的使用率和平均40%的掺加量计算,每年可以消耗垃圾焚烧飞灰约1000000吨,而且不产生其他的固体废弃物和二次污染物,对于目前全国每年产生的数以百万吨级的垃圾焚烧飞灰全面有效处理意义重大。

本发明对二噁英的无害化处理效果极佳。二噁英化学性质非常稳定,在强酸、强碱和氧化还原作用的情况下都能保持稳定,自然环境中的水解、光分解和微生物降解等作用对其影响也很小。只有在温度超过800℃后容易分解,或在紫外线照射下才发生分解。垃圾焚烧过程中,垃圾中所含的氯化物会在焚烧中产生二噁英。而在高温分解了的二噁英在250℃~400℃温度区间会再次合成,因此在现有的垃圾焚烧飞灰处理技术中,去除垃圾焚烧飞灰中二噁英效果的并不理想。而本发明技术方案恰恰符合二噁英的分解条件:900℃~1250℃的烧成温度加上约20~35分钟的高温烧成段,足以促使二噁英分解,然后保温段、降温段的强制通风,可以避免高温分解了二噁英在250℃~400℃温度区间的再次合成,确保了对二噁英的无害化处理。

本发明对重金属的无害化处理接近完美。高温烧制成型后,二氧化硅等在高温下熔融形成玻璃固化体,借助玻璃体的致密结晶结构将重金属分子锁定,确保了固化体的永久稳定。

本发明生产过程中烧结使用的燃料,可以是天然气、煤气、煤炭等一般化石燃料,也可以与垃圾燃烧处理厂合作,利用其垃圾分类后的厨余垃圾、秸秆垃圾等有机物类制取沼气,以沼气作为燃料;也可以对垃圾燃烧炉进行改造,直接使用垃圾作为燃料,利用垃圾燃烧产生的热量来烧制,从而实现真正的变废为宝、循环利用,最低限度的降低能耗,减少污染。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,其中实施例1为最佳实施。

实施例1

该实施例所用的垃圾焚烧飞灰和底灰来源为中国锦江环境控股有限公司下属淄博绿能环保能源有限公司淄川生活垃圾焚烧发电厂,已经进行水泥螯合处理。水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰基本成分组成包含:二氧化硅32.86%,三氧化二铝12.09%,二氧化钛0.67%,氧化钙19.42%,氧化镁3.24%,氧化钾2.46%,氧化钠2.36%,烧失量14.60%。利用垃圾焚烧飞灰资源化处置生产烧结砖的方法,工艺步骤包括:飞灰和底灰预处理、配料、球磨、制粉、成型、干燥、高温烧制、分级包装等步骤:

飞灰底灰预处理是将垃圾焚烧厂已经进行水泥螯合处理后的飞灰、底灰进行拌和、晾晒,使其成分相对保持稳定,并且使氨水等螯合剂得以充分分解,水分得以蒸发,含水率控制在10-15%;

配料,按照粘土26份、飞灰与底灰混合料42份、生焦15份、三级透辉石13份、瓷砖磨边废料5份,装入球磨机;为解决不同批次飞灰、底灰和其他原料成分差别较大的问题,确保不同批次原料制得料粉的成分相对稳定,应当经常对原料成分进行化验,依据成分变化对各种原料的组分配比进行调整,确保不同批次原料制得的料粉成分相对稳定;瓷砖磨边废料的加入处理了建筑废物、降低成本了本产品的成本;

进行球磨时,按照10吨料、3.5吨水的比例注水。按常规渗水砖的量加入纯碱、腐殖酸钠、偏硅等化学药剂,促使浆料保持成分均匀稳定;在球磨结束后,将窑炉燃烧的废气利用管道通入球磨机或泥浆池内,进行10h的烟气碳酸反应处理,一是解决废气污染问题,使其达到达标排放,二是利用废气中的二氧化碳与飞灰、底灰中的重金属氧化物进行反应,使之形成相对稳定的重金属碳酸盐,减少重金属污染;为解决不同批次飞灰、底灰成分差别较大的问题,应当准备较大量的泥浆池,通过不同批次原料制得的泥浆进行充分的混合,来实现原料成分的相对稳定;

制粉时,依据所生产的产品不同,确定各种细度料粉的比例;对料粉进行干燥时,含水率控制在7%左右。需要通体加色的,需将色料与粉料充分混合。在确保压机压制坯体不出现重皮、起鼓、分层等问题的前提下,应尽量降低含水率;

成型时通过压力机对料粉进行高压压制,使其成为需要的尺寸和形状;需要表层加颜色的,可采取分层布料的方法;本例生产烧结砖,选用2000t左右的压机,兼顾压机速度和坯体强度;坯体尺寸为240*120*45mm,吸水率为20%,收缩率为1%~3%;坯体经干燥后,强度为108kpa;

本例生产烧结砖,采取一次烧成的办法。在辊道窑炉长度约为200米的情况下,烧成时间为37分钟。烧成温度为1020℃~1080℃。在此温度下,二噁英得以充分分解,原料当中含有的硅铝钠钾镁等成分充分瓷化,形成物理化学性质极其稳定致密的硅酸盐、硅铝酸盐结构,将重金属离子牢牢锁定固化,避免了渗出污染。

实施例2

制备烧结砖,基本工艺和步骤同上述实施例1,不同的是原料重量份组成为:粘土25份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰和底灰40份、生焦17份、三级透辉石14份、瓷砖磨边废料或固体建筑垃圾5.5份,烧成时间为38min。

实施例3

制备烧结砖,基本工艺和步骤同上述实施例1,不同的是原料重量份组成为:粘土27份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧底灰40份、生焦13份、三级透辉石12份,烧成时间为35min。

实施例4

制备烧结砖,基本工艺和步骤同上述实施例1,不同的是原料重量份组成为:粘土22份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰24份、生焦12份、透辉石15份、瓷砖磨边废料或固体建筑垃圾8份。

实施例5

利用垃圾焚烧飞灰资源化处置生产s瓦的方法,工艺步骤包括:飞灰和底灰预处理、配料、球磨、制粉、成型、干燥、高温烧制、分级包装等步骤:

水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰基本成分组成包含:二氧化硅30%,三氧化二铝14%,二氧化钛0.5%%,氧化钙21.5%,氧化镁2.5%,氧化钾3.1%,氧化钠2.9%,烧失量16%,飞灰底灰预处理是将垃圾焚烧厂已经进行水泥螯合处理后的飞灰、底灰进行拌和、晾晒,使其成分相对保持稳定,并且使含氨水的螯合剂得以充分分解,水分得以蒸发含水率控制在15%。

配料,按照粘土26份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰与底灰的混合料42份、生焦15份、三级透辉石13份、瓷砖磨边废料5份的比例,装入球磨机。为解决不同批次飞灰、底灰和其他原料成分差别较大的问题,对原料成分进行化验,依据成分变化对各种原材料的配比比例进行调整,确保不同批次原料制得料粉的成分相对稳定;

进行球磨时,按照10吨料、3.5吨水的比例注水。加入纯碱、腐殖酸钠、偏硅等化学药剂,促使浆料保持成分均匀稳定。在球磨结束后,将窑炉燃烧的废气利用管道通入球磨机或泥浆池内,进行8h的烟气碳酸反应处理,一是解决废气污染问题,使其达到达标排放,二是利用废气中的二氧化碳与飞灰、底灰中的重金属氧化物进行反应,使之形成相对稳定的重金属碳酸盐,减少重金属污染。为解决不同批次飞灰、底灰成分差别较大的问题,应当准备较大量的泥浆池,通过不同批次原料制得的泥浆进行充分的混合,来实现原料成分的相对稳定;

制粉时,确定各种细度料粉的比例。对料粉进行干燥时,含水率一般控制在7%左右。需要通体加色的,需将色料与粉料充分混合。在确保压机压制坯体不出现重皮、起鼓、分层等问题的前提下,应尽量降低含水率;

成型时通过压力机对料粉进行高压压制,使其成为需要的尺寸和形状。需要表层加颜色的,可采取分层布料的方法。在生产s瓦时,可选用2000t左右的压机,兼顾压机速度和坯体强度。坯体收缩率为1%~3%。坯体经干燥后,强度110kpa;

在生产s瓦时,采取二次烧成的办法,第一次烧制为将坯体进入素烧窑进行底坯素烧;烧制定型的坯体上施釉后再进行烧制釉层。在辊道窑炉长度约为200米的情况下,烧成时间为38分钟。烧成温度为1080~1150℃。在此温度下,二噁英得以充分分解,原料当中含有的硅铝钠钾镁等成分充分瓷化,形成物理化学性质极其稳定致密的硅酸盐、硅铝酸盐结构,将重金属离子牢牢锁定固化,避免了渗出污染。

实施例6

制备三曲瓦,基本工艺和步骤同上述实施例5,不同的是原料重量份组成为粘土25份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰与底灰的混合料44份、生焦17份、三级透辉石14份、瓷砖磨边废料或固体建筑垃圾5.5份,二烧成的烧成时间均为30min。

实施例7

制备连锁瓦,基本工艺和步骤同上述实施例5,不同的是原料重量份组成为粘土27份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰40份、生焦13份、三级透辉石12份,采取一次烧成的办法,直接在压制成型的坯体上施釉后一次烧成,烧成的烧成时间为40min。

实施例8

水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰基本成分组成包含:二氧化硅34%,三氧化二铝10%,二氧化钛0.85%,氧化钙17%,氧化镁4.5%,氧化钾1.9%,氧化钠1.8%,烧失量12%;利用垃圾焚烧飞灰资源化处置生产渗水砖(透水广场砖)、烧结砖、烧结瓦的方法,工艺步骤包括:飞灰和底灰预处理、配料、球磨、制粉、混料、成型、高温烧制、分级包装等步骤:

飞灰底灰预处理是将垃圾焚烧厂已经进行水泥螯合处理后的飞灰、底灰进行拌和、晾晒,使其成分相对保持稳定,并且使含氨水的螯合剂得以充分分解,水分得以蒸发,含水率控制在10%。然后按照粒径1-5mm,进行筛分。

配料,按照粘土20份、瓷砖磨边废料18份,固体建筑垃圾14份的比例配料。为解决不同批次飞灰、底灰和其他原料成分差别较大的问题,对原料成分进行化验,依据成分变化对各种原材料的配比比例进行调整,确保不同批次原料制得料粉的成分相对稳定;

直接采用立磨进行干法制粉。在确保压机压制坯体不出现重皮、起鼓、分层等问题的前提下,应尽量降低含水率;

将制得的料粉52份、预处理好的飞灰和底灰的混料45份,在混料机内进行均匀混合。混合后的料粉湿度应控制在7%;

成型时通过压力机对混合后的料粉进行高压压制,使其成为需要的尺寸和形状。需要表层加颜色的,可采取分层布料的方法。在生产渗水砖时,可选用2000t左右的压机,兼顾压机速度和坯体强度。坯体尺寸一般为240*120*45mm,收缩率为1%~3%。坯体经干燥后,强度为120kpa;

在辊道窑炉长度约为200米的情况下,烧成时间约为32分钟。烧成温度为1050~1100℃。在此温度下,二噁英得以充分分解,原料当中含有的硅铝钠钾镁等成分充分瓷化,形成物理化学性质极其稳定致密的硅酸盐、硅铝酸盐结构,将重金属离子牢牢锁定固化,避免了渗出污染。

实施例9

制备渗水砖、烧结砖、烧结瓦,基本工艺和步骤同上述实施例8,不同的是原料重量份组成为:粘土22份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰55份、瓷砖磨边废料15份,固体建筑垃圾12份,烧成时间为30min,其中垃圾焚烧飞灰与底灰的混合料基本成分组成包含:二氧化硅62%,三氧化二铝2.15%,三氧化二铁2.2%,二氧化钛0.85%,氧化钙8%,氧化镁8.5%,氧化钾8.1%,氧化钠7.9%;垃圾焚烧飞灰与底灰的混合料的烧失量4%。

实施例10

制备渗水砖、烧结砖、烧结瓦,基本工艺和步骤同上述实施例8,不同的是原料重量份组成为:粘土18份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰38份,瓷砖磨边废料22份,固体建筑垃圾16份,烧成时间为35min,其中垃圾焚烧飞灰基本成分组成包含:二氧化硅15%,三氧化二铝24%,三氧化二铁35%,二氧化钛0.5%,氧化钙19.5%,氧化镁0.5%,氧化钾0.6%,氧化钠0.8%;垃圾焚烧飞灰的烧失量为28%。

实施例11

利用垃圾焚烧飞灰资源化处置生产釉面砖工艺步骤包括:飞灰和底灰预处理、配料、球磨、制粉、成型、坯体素烧干燥、表面施釉、高温烧制、分级包装等步骤:

水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰基本成分组成包含:二氧化硅32%,三氧化二铝13%,二氧化钛0.73%,氧化钙18.3%,氧化镁3.3%,氧化钾2.63%,氧化钠2.23%,烧失量14.6%。飞灰底灰预处理是将垃圾焚烧厂已经进行水泥螯合处理后的飞灰、底灰进行拌和、晾晒,使其成分相对保持稳定,并且使含氨水的螯合剂得以充分分解,水分得以蒸发,含水率控制在12%左右;

配料,按照粘土32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰24份、蒙阴长石12份、生焦15份、透辉石13份、滑石2.5份、瓷砖磨边废料4.5份的比例配料。为解决不同批次飞灰、底灰和其他原料成分差别较大的问题,对原料成分进行化验,依据成分变化对各种原材料的配比比例进行调整,确保不同批次原料制得料粉的成分相对稳定。本例生产高档产品,以此配方制得的粉料作为坯体料,另外以档次较高的瓷砖原料制得面料,通过分层布料的方法来提高产品的白度;

配料后直接采用雷蒙磨进行干法制粉,将窑炉燃烧的废气利用管道通入球磨机或泥浆池内,进行10h的烟气碳酸反应处理,一是解决废气污染问题,使其达到达标排放,二是利用废气中的二氧化碳与飞灰、底灰中的重金属氧化物进行反应,使之形成相对稳定的重金属碳酸盐,减少重金属污染。为解决不同批次飞灰、底灰成分差别较大的问题,应当准备较大量的泥浆池,通过不同批次原料制得的泥浆进行充分的混合,来实现原料成分的相对稳定;

制粉时,依据所生产的产品不同,合理确定各种细度料粉的比例。对料粉进行干燥时,含水率一般控制在7%。在确保压机压制坯体不出现重皮、起鼓、分层等问题的前提下,应尽量降低含水率;

成型时通过压力机对料粉进行高压压制,使其成为需要的尺寸和形状。压力机一般选用2000t级以上的压机,兼顾压机速度和坯体强度。坯体收缩率为1%~3%;

坯体进入素烧窑进行坯体烧制,使坯体定型,并达到一定强度;

表面施釉,通过施釉线、喷墨机或印花机,施以底釉和面釉,进行表面喷墨或印花;

在辊道窑炉长度约为200米的情况下,烧成时间为35分钟。烧成温度约为1080~1200℃。在此温度下,二噁英得以充分分解,原料当中含有的硅铝钠钾镁等成分充分瓷化,形成物理化学性质极其稳定致密的硅酸盐、硅铝酸盐结构,将重金属离子牢牢锁定固化,避免了渗出污染。

实施例12

制备釉面砖,基本工艺和步骤同上述实施例11,不同的是原料重量份组成为粘土28份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰和底灰的混料26份、钠长石13份、生焦19份、透辉石11份、滑石3.5、瓷砖磨边废料3.5。烧成时间为38分钟。

实施例13

制备釉面砖,基本工艺和步骤同上述实施例11,不同的是原料重量份组成为粘土32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰和底灰的混料24份、生焦15份、透辉石13份、钾长石12份、滑石2.5份、瓷砖磨边废料4.5份,烧成时间为37分钟。

实施例14

制备釉面砖,基本工艺和步骤同上述实施例11,不同的是原料重量份组成为粘土32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰和底灰的混料50份、生焦19份、透辉石10份、钾长石15份、滑石5份。

经检测,实施例1~12所制备的烧结砖/瓦、渗水砖、釉面内墙砖或釉面地板砖的性能均满足甚至优于相关产品的国家标准和行业标准的物化性能要求。且实施例1的抗冲击强度较实施例4的抗冲击强度高1.3mpa,实施例11的抗冲击强度较实施例14的抗冲击强度高0.9mpa。

上述实施例1~14,其制粉环节均可以在球磨制粉或者是干法制粉之间,依据原材料和实际生产条件进行互换选择。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

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