一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废渣处理方法，特别是对垃圾焚烧发电厂以及垃圾焚烧厂用城市 中垃圾之患，处理含有(^0、5102)1 203小6203等成分，如垃圾等焚烧排出的干湿垃圾灰用作 水泥配料而进行的无害化和减量化处理的一种方法，履于环保或水泥技术领域，具体的说 是一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法。
【背景技术】
[0002] 由于经济迅速增长，人口向城市集中，工业与生活垃圾增加，特别是城市垃圾增加 更为突出，我国每年以10%的速度递增，是世界上垃圾堆存污染最严重的国家之一，而中国 的城市垃圾量占据了世界总量的31%左右，处理城市的垃圾已成为影响我国城市可持续发 展的重要因素之一。在我国，焚烧处理已经成为垃圾处理的重要方式。一方面是因为它的减 量效果比较好，焚烧处理可使垃圾减少重量约90%，体积减少约95%;另一方面是对建焚烧垃 圾厂要求不算太高，可就近建厂，这样一来，可节约用地堆放和填埋又减少运输费用，对经 济发达的城市尤为重要。但是，垃圾焚烧后排出的灰，还含有一定量的重金属和一些残留物 具有不同程度的危害，尤其是氯离子含量高约8%左右，以及有机化合物。所以，这样的垃圾 灰限制了资源化利用技术的广泛使用，只能大量用土地堆放和填埋，严重对环境造成二次 污染，是焚烧垃圾厂的主害之一，因此对垃圾灰进行无害化处理研究就是显得尤为重要，垃 圾灰用作水泥配料的处理方法研究也尤为重要。
[0003] 因此，为克服上述技术不足而设计出的一款高效无害化处理垃圾灰、减小对环境 二次污染、工艺简单、成本低、不影响水泥水化质量的一种垃圾灰用作水泥配料的处理方 法，正是发明人所要解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种垃圾灰用作水泥配料的处理方 法，其将垃圾灰用作水泥配料的处理，有害成分能直接作水泥原料，资源化利用率提高，且 不会因为直接大掺量在水泥熟料中使水泥熟料中有害成分超量而影响水泥质量，工艺简 单，成本低廉，并能明显提尚水泥耐磨等性能。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种垃圾灰用作水泥配料的处理方 法，其包括原料:垃圾灰、铝渣、双氧水，所述方法按以下步骤进行处理： (1) 所述原料按重量百分比计为:垃圾灰70-80%，铝渣20-30%、双氧水剂1%，加适量水搅 拌后制成的物料体，自然养护晾干或加热烧干成产品； (2) 将物料体自然养护晾干或将物料体置于烘干窑内加热烘干脱去物料体中自由水和 部分结晶水后即为本发明产品的物料体； (3) 将物料体单独磨成粉，直接用于水泥或砼中，或将物料体与水泥熟料一起粉磨成水 泥。
[0006] 进一步，为了能将物料体满足自然养护晾干或加热烘干，使物料体经水化反应，生 成新的结构，产生新的功能基因，即增加极微小的高分散性的铝和钙的水化物，消解有害成 分，改变产品质量性能。
[0007] 进一步，为了便于晾干和加热烘干，所述的物料体的形状无结块起团和粉尘现象 为宜。
[0008] 本发明的有益效果是： 1、本发明方法有效地克服了直接大掺量作水泥原料而增加有害成分的不足之处，又克 服了直接掺在水泥熟料中而产生水泥质量下降等不足之处，具有能耗低、工艺先进合理的 优点，且能明显提高水泥质量耐磨等性能，降低水泥成本并有利于节能环保。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的 范围。
[0010]结合具体实施例对本发明作进一步描述如下： 实施例1: 按重量百分比计为:垃圾灰70%、铝渣30%、双氧水剂1%，再加适量水，混合搅拌后的物料 体，自然养护晾干或加热烘干，将其磨成的粉为垃圾灰物料体产品。将垃圾灰物料体产品按 一定比例掺入并用来替代商品矿渣水泥作为胶凝材料与混凝土材料，分别按照ISO有关水 泥物理性能测试标准进行强度和耐磨等物理性能测试(即用胶砂比为1:3，水胶比为0.5，可 用胶凝材料450克，标准砂1350克，试块规格为4 X 4 X 16cm，每组成型3块，按标准脱模、养 护、测试一定令期强度，抗磨性能测试是在相同条件下进行的，就是同样养护的试块，尽可 能同样的重量，同样的面积，同样的速度，在同样的砂磨机上进行同样的时间，将磨前重量 减去磨后重量就是损失量，损失量越小，抗磨性能就越好。其测试结果如表1所示： 表1:处理垃圾灰物料体产品替代商品矿渣水泥的性能结果
由表1可见，在有商品的矿渣水泥中掺入一定比例的垃圾灰物料体产品粉后的抗析强 度、抗压强度、抗磨性能都高于未掺垃圾灰物料体产品的矿渣水泥，其中以序号3的混合比 例的综合性能更好。
[0011] 实施例2: 按重量百分比计为:垃圾灰75%，铝渣25%，双氧水剂1%加适量水混合搅拌后的物料体， 自然养护晾干或加热烘干，以所得处理的垃圾灰物料体产品为80%和水泥熟料加石膏20%， 按重量配比混合磨成粉，简称混合粉，而后和商品矿渣粉混合成胶凝材料，按照ISO有关水 泥物理性能测试标准，与商品普通水泥，道路水泥进行性能比较，结果列为表2中。
[0012]表2:混合粉和矿渣粉胶凝材料与普通水泥和道路水泥性能比较结果
由表2可见，在现有的商品矿渣粉中掺入一定比例的垃圾灰物料体产品混合粉后的抗 折强度、抗压强度和抗磨性能都高于未掺入垃圾灰物料体产品混合粉的普通水泥和道路水 泥。由此可见，能很好的替代道路水泥使用。
[0013] 实施例3: 按重量百分比计为：垃圾灰80%、铝渣20%，双氧水剂1%加入适量水混合撑拌后的物料 体，自然养护或加热烘干，将其磨成的粉为垃圾灰物料体产品。将垃圾灰物料体产品按一定 比例掺入并用来替代纯熟料水泥物理性能测试标准进行强度耐磨等物理性能测试比较，其 结果例于表3中。表3含处理垃圾灰物料体产品与纯熟料水泥性能比较结果。
[0014] 由表3可知，在纯熟料水泥中掺入中适量的垃圾灰物料体产品粉，其物理性能比纯 熟料水泥更好，而纯熟料水泥的质量在水泥中是最好的，但成本是最高的在掺入部分垃圾 灰物料体广品粉后的质量还能有进一步的提尚，成本却能因垃圾灰物料体广品粉的低成本 而明显下降。
[0015] 在上述的实施例中，按重量百分比在：垃圾灰70-80%，铝渣20-30%，双氧水剂1%的 比例范围内均能生产出质量较好的垃圾去物料体产品粉，经混合搅拌制成物料体产品，自 然养护晾干或加热烘干，并脱去产品中的自由水和部分结晶水。如产品中自由水或结晶水 或高或低时，反而会影响垃圾灰物料体产品中的新的功能基因的产生而影响产品质量，降 低水泥质量和混凝土的耐久性能，因此，在产品生产过程中对物料体的成型时严禁出现块 状和起团以及粉尘现象为止。
[0016] 本方法使用的垃圾灰，是垃圾焚烧发电厂和焚烧垃圾厂用城市中各种垃圾焚烧后 排出的会对环境造成严重污染的废渣，铝渣是化工厂用硫酸处理高氧化铝，如铝矾土等矿 物生产硫酸铝产品排出的废渣，双氧水剂是一种消解垃圾灰中有害成分的分解反应剂，按 一定比例混合搅拌成物料体状，再经自然养护或加热烘干，是产品脱去自由水和结晶水，可 使产品结构中产生新的功能基因，增加了极微小的高分散性的铝和钙的水化物，在水泥中， 能更好地和熟料产生水化物共同胶合，所用的骨料也能和具有水硬性水化速度较慢的混合 材之类材料紧紧胶合，并能给这些水化缓慢的材料提供好的水化条件，更富有耐久性能好， 特别是能够给混合材之类的水化慢的材料提供好的水化条件，因此，经加工处理出来的垃 圾灰物料体广品，在水泥中应用能有效提尚水泥凝胶性能和水泥石的稳定性能，以及水泥 的强度，特别能提高矿渣水泥石抗磨性能，更能解决目前对建筑业水泥质量使用寿命短的 一大难题，还可代替道路水泥使用。
[0017] 本发明方法将垃圾焚烧发电厂和垃圾焚烧厂排出的垃圾灰废渣处理成垃圾灰物 料体产品粉，按适当比例掺入到各种水泥产品或混凝土中，可有效提高水泥质量，并可降低 水泥成本，经有关工程实际试用，其水泥质量具有收浆快，强度高，水化热低无收缩，防止水 渗漏和抗耐磨等性能都比不掺入垃圾灰物料体产品粉的质量好等优点。所以，用本方法处 理的垃圾灰物料体产品工艺先进合理，能耗低，质量好，生产的垃圾灰物料体产品成本约80 元/吨，而纯熟料水泥为200-250元/吨，掺入后可使水泥标号提高1个等级，如多掺混合材， 可提高水泥产量可大量使用垃圾灰废渣，所以用本方法生产的垃圾灰物料体产品在水泥生 产中的应用前景将是非常好的，更符合国家工业废渣资源化循环发展和有利于环保政策的 变废为宝的好方法。
【主权项】
1. 一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法，其特征在于:其包括原料:垃圾灰、铝渣、双氧 水，所述处理方法按以下步骤进行处理： (1) 所述原料按重量百分比计为:垃圾灰70-80%，铝渣20-30%、双氧水剂1%，加适量水搅 拌后制成的物料体，自然养护晾干或加热烧干成产品； (2) 将物料体自然养护晾干或将物料体置于烘干窑内加热烘干脱去物料体中自由水和 部分结晶水后即为本发明产品的物料体； (3) 将物料体单独磨成粉，直接用于水泥或砼中，或将物料体与水泥熟料一起粉磨成水 泥。2. 根据权利要求1所述的一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法，其特征在于:所述物料 体内增加有极微小的高分散性的铝和钙的水化物。3. 根据权利要求1所述的一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法，其特征在于:所述的物 料体的形状无结块起团和粉尘现象为宜。
【专利摘要】本发明公开了一种垃圾灰用作水泥配料的处理方法，将垃圾灰用作水泥配料，采用将垃圾灰与铝渣废渣和双氧水剂按一定比例混合搅拌进行单独制成物料体，自然养护晾干或加热烘干脱去自由水和部分结晶水后，即可单独磨成粉，直接用于水泥或混凝土中，也可将垃圾灰物料体产品与水泥熟料一起粉磨成水泥，有效地克服了直接作水泥原料会影响水泥的产品质量等不足之处，又克服了大掺量垃圾灰会使水泥中含有一定的有害成分而限制了使用垃圾灰废渣的作用等不足之处，是一种能耗低、工艺先进合理，能明显提高水泥耐磨性能和水泥水化强度等性能，降低水泥成本和有利于环保等优点的将垃圾灰用作水泥配料的很好的处理方法。
【IPC分类】C04B7/28, C04B7/40, C04B7/44
【公开号】CN105541142
【申请号】CN201510953064
【发明人】谭纪林, 华玉海, 华建军, 蒋兆广
【申请人】淮安市楚城水泥有限公司, 谭纪林
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月18日