一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法及应用的制作方法
【专利摘要】一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，包括步骤：步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡0.5至14天消解过烧的氧化钙；步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于化工产品生产的氢氧化钙；步骤3、分离回收氢氧化钙后的剩料为固体废渣。本发明还公开了固体废渣的应用。本发明能有效解决返砂返石中过烧氧化钙的问题，能有效利用氢氧化钙，同时，返砂返石消解后产生的固体废渣可用于多种用途，从而有效解决返砂返石的处理及再利用问题，环保、节约成本。
【专利说明】一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业固体废弃物处理领域，特别涉及一种利用返砂返石制备多用途固 体废渣的方法及应用。
【背景技术】
[0002] 返砂返石是化工行业利用石灰石制备二氧化碳和氢氧化钙的副产品，其主要成分 是碳酸钙，并含有部分过烧的氧化钙，如每生产一吨纯碱要产生大概165kg返砂返石。
[0003] 由于其中含有过烧氧化钙，其长期以来一直用于铺路、立窑水泥原材料等用途，虽 然利用价值低，但大部分能够消耗掉。而随着对道路质量要求的提高和立窑水泥厂的淘汰， 其利用率反而下降，急需寻求新的利用途径。
[0004] 李俊杰等为了提高它的利用价值，将返砂返石磨粉代替粉煤灰作为混凝土掺合料 的方法并进行实验研究。研究结果表明，返砂返石粉相比粉煤灰作混凝土掺合料，不仅可改 善混凝土拌合物的工作性能，使流动性提高，而且能够提高混凝土的早期强度和抗碳化性 能，抗氯离子渗透性和后期强度比粉煤灰混凝土差；返砂返石粉代替粉煤灰作砂浆掺合料， 在一定稠度范围下，能降低砂浆用水量，减少分层度，缩短凝结时间，但会降低砂浆抗压强 度。这为返砂返石的利用提供了一个思路，但由于没有解决其中过烧氧化钙的问题，砂浆和 混凝土可能存在安定性问题，难以实际应用。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能有效解决返砂返石中过烧氧化钙 的危害，并能充分利用氢氧化钙和剩余固体废渣的方法。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现： 一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，包括步骤： 步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡〇. 5至14天消解过烧的氧 化钙； 步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于化工产品生产的氢氧化钙； 步骤3、分离回收氢氧化钙后的剩料为固体废渣。
[0007] 进一步地，所述步骤1中返砂返石粉浸泡时还进行间歇搅拌。
[0008] 进一步地，还包括步骤：步骤4、将步骤3得到的固体废渣进行脱水、干燥处理，得 到干燥的固体废渣。
[0009] 进一步地，还包括步骤：步骤5、将干燥的固体废渣进行破碎、粉磨处理，得到干粉 状的固体废渣。
[0010] 本发明还提供了所述固体废渣的应用，所述固体废渣用作烟气脱硫剂、碱渣脱氯 齐?、水泥的混合材料、代替石灰石用于水泥生产、混凝土和砂浆的矿物掺合料、填料。
[0011] 进一步地，当用作水泥的混合材料、代替石灰石用于水泥生产时，所述固体废渣为 干燥的固体废渣。
[0012] 进一步地，所述固体废渣粉当用作水泥的混合材料、混凝土和砂浆的矿物掺合料、 填料、烟气脱硫剂时，所述固体废渣为干粉状。
[0013] 进一步地，当用作水泥的混合材料、混凝土和砂浆的矿物掺合料时，所述固体废渣 可取代少于或等于35%的胶凝材料。
[0014] 进一步地，当用作碱渣脱氯剂时，将固体废渣、碱渣和水混合，压滤后可得到氯离 子含量低于混合物中固体总质量〇. 30%的除氯碱渣混合物，所述固体废渣、碱渣的干质量 比例为2 :8至5 :5,水质量为所述固体废渣和碱渣的总干质量的1. 5至8倍。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下优点： (1)有效解决返砂返石中过烧氧化钙的问题，能有效利用氢氧化钙。
[0016] (2)返砂返石消解后产生的固体废渣可用于多种用途，从而有效解决返砂返石的 处理及再利用问题。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018] 实施例1 一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，包括步骤： 步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡0. 5天消解过烧的氧化钙， 泡时还进行间歇搅拌，以提高过烧氧化钙消解速度； 步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于纯碱生产的氢氧化钙； 步骤3、分离回收氢氧化钙后剩料为固体废渣。
[0019] 实施例2 一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，包括步骤： 步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡3天消解过烧的氧化钙，泡 时还进行间歇搅拌，以提高过烧氧化钙消解速度； 步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于纯碱生产的氢氧化钙； 步骤3、将分离回收氢氧化钙后剩料压滤得到固体废渣； 步骤4、将步骤3得到的固体废渣进行干燥处理，得到干燥的固体废渣。
[0020] 实施例3 一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，包括步骤： 步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡14天消解过烧的氧化钙， 泡时还进行间歇搅拌，以提高过烧氧化钙消解速度； 步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于化工产品生产的氢氧化钙； 步骤3、将分离回收氢氧化钙后剩料压滤得到固体废渣； 步骤4、将步骤3得到的固体废渣进行干燥处理，得到干燥的固体废渣； 步骤5、将干燥的固体废渣进行破碎、粉磨处理，得到干粉状的固体废渣。
[0021] 实施例4 所述固体废渣作为碱渣脱氯剂应用，将固体废渣、碱渣和水混合，压滤后得到氯离子含 量为混合物中固体总质量0.05%的除氯碱渣，以材料的质量百分比计，所述混合物由如下 组份组成：消解后的返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）的比例为5 :5,水总质量为消解后的 返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）总质量的3倍。
[0022] 实施例5 所述固体废渣作为碱渣脱氯剂应用，将固体废渣、碱渣和水混合，压滤后得到氯离子含 量为混合物中固体总质量0.08%的除氯碱渣，以材料的质量百分比计，所述混合物由如下 组份组成：消解后的返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）的比例为3 :7,水总质量为消解后的 返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）总质量的7倍。
[0023] 实施例6 所述固体废渣作为碱渣脱氯剂应用，将固体废渣、碱渣和水混合，压滤后得到氯离子含 量低于混合物中固体总质量0. 09%的除氯碱渣，以材料的质量百分比计，所述混合物由如 下组份组成：消解后的返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）的比例为2 :8,水总质量为消解后 的返砂返石粉(干基）和碱渣(干基）总质量的10倍。
[0024] 实施例7 所述固体废渣作为混凝土的矿物掺合料应用时，呈干粉状，此时，固体废渣可取代少于 或等于超过35%的胶凝材料。
[0025] 实施例8 所述固体废渣作为水泥的混合材料应用时，呈干粉状，此时，所述固体废渣可取代不超 过35%的胶凝材料。
[0026] 实施例9 所述固体废渣作为烟气脱硫剂的应用，此时固体废渣呈干粉状。当用作烟气脱硫剂时， 可替代原来使用的石灰石粉，节能环保。
[0027] 实施例10 所述固体废渣作为砂浆的矿物掺合料应用时，此时固体废渣呈干粉状，所述固体废渣 的80微米筛余小于10%，可取代不超过35%的胶凝材料。
[0028] 实施例11 所述固体废渣用于水泥生产，此时固体废渣为干燥的固体废渣，可替代原来使用的石 灰石，节能环保。
[0029] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种利用返砂返石制备多用途固体废渣的方法，其特征在于，包括步骤： 步骤1、先将返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，在水中浸泡0. 5至14天消解过烧的氧 化钙； 步骤2、从消解后的返砂返石粉中分离回收出用于化工产品生产的氢氧化钙； 步骤3、分离回收氢氧化钙后的剩料为固体废渣。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中返砂返石粉浸泡时还进行间 歇搅拌。
3. 根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，还包括步骤： 步骤4、将步骤3得到的固体废渣进行脱水、干燥处理，得到干燥的固体废渣。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括步骤： 步骤5、将干燥的固体废渣进行破碎、粉磨处理，得到干粉状的固体废渣。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的方法制备的固体废渣的应用，其特征在于，所述固 体废渣用作烟气脱硫剂、碱渣脱氯剂、水泥的混合材料、代替石灰石用于水泥生产、混凝土 和砂浆的矿物掺合料、填料。
6. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，当用作水泥的混合材料、代替石灰石用于 水泥生产时，所述固体废渣为干燥的固体废渣。
7. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，当用作水泥的混合材料、混凝土和砂浆的 矿物掺合料、填料、烟气脱硫剂时，所述固体废渣为干粉状。
8. 根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，当用作水泥的混合材料、混凝土和砂 浆的矿物掺合料时，所述固体废渣可取代少于或等于35%的胶凝材料。
9. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，当用作碱渣脱氯剂时，将固体废渣、碱渣 和水混合，压滤后可得到氯离子含量低于混合物中固体总质量0. 30%的除氯碱渣混合物， 所述固体废渣、碱渣的干质量比例为2 :8至5 :5,水质量为所述固体废渣和碱渣的总干质量 的1.5至8倍。
【文档编号】B09B3/00GK104192881SQ201410383248
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】杨医博, 郭文瑛, 莫海鸿, 王恒昌 申请人:华南理工大学