一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法技术

本发明专利技术涉及一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，所述的技术方案具体包括以下步骤：首先对生活垃圾焚烧炉渣进行风化处理，除去其中的有机物残留，从而提高最终产品的强度；然后，通过煅烧处理，将碳酸钙转化为氧化钙，接着进行硫化、熟化以及后续的碳化等处理，进一步提高骨料强度，并降低重金属离子的浸出；最后，加入氧化镁和氯化镁对浆料进行进一步改性，由于氯氧镁水泥是气硬性水泥，具有极佳的耐高温特性，兼具强度高、耐磨性高等优点，通入加入氧化镁和氯化镁，可以进一步提高改性骨料的强度和耐高温特性，最终可以使用制备得到的改性骨料制备出性能优良的复合轻质砖等产品。良的复合轻质砖等产品。

【技术实现步骤摘要】
一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法


[0001]本专利技术涉及骨料制备
，具体涉及一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法。

技术介绍

[0002]生活垃圾焚烧处理及综合利用，是实现垃圾处理减量化、无害化和资源化的有效手段，具有良好的社会效益和环境效益。随着生活垃圾焚烧量增加，将产生大量的固体废弃物焚烧炉渣。炉渣占焚烧灰渣重量的80％左右，主要由熔渣、黑色及有色金属、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃无机物及未完全燃烧的有机物组成，主要成分为Ca、Si、Na、K、Fe、Al以及部分重金属。
[0003]骨料是在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料，在建筑物中起骨架和支撑作用。是制作混凝土的重要原材料之一，如果能通过对生活垃圾焚烧炉渣进行利用，将其作为骨料，那么将会对减排做出巨大的贡献。
[0004]目前，生活垃圾焚烧炉渣有被用于建筑材料的报道，例如作为土建结构层材料，生产水泥，砌砖等。然而，未经改性的生活垃圾焚烧炉渣因含有大量的孔隙结构，影响了生活垃圾焚烧炉渣作为建筑材料的工程特性。新鲜的生活垃圾焚烧炉渣中还含有约5％的未燃尽有机物，这些有机物在环境中被慢速分解，使生活垃圾焚烧炉渣在使用过程中不断形成新的孔隙结构，进一步降低了建筑的工程稳定性。此外，生活垃圾焚烧炉渣中含有高浓度的重金属，重金属的溶出也是限制生活垃圾焚烧炉渣高效使用原因之一。还有的直接将其用于混凝土中，但是由于再生骨料经机械破碎后密实性不佳，含有大量缝隙，导致结构疏松，使得混凝土材料力学性能显著降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中利用生活垃圾焚烧炉渣制备骨料中存在的不足，提供一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，显著改善其强度和耐高温性能，使其满足作为骨料的力学性能要求，同时降低重金属离子的浸出，提高对生活垃圾焚烧炉渣应用的广泛性，实现变废为宝，资源再利用。
[0006]为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料及复合轻质砖的方法，包括如下步骤：S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，进行风化处理；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣进行筛分；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，然后进行煅烧，得到产物A；S2：取步骤S1所得产物A，与可溶性硫盐和水混合，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；
其中，可溶性硫盐可以选自硫化钠、硫化钾等；S3：向浆料B中加入轻烧氧化镁，搅拌均质；然后再加入氯化镁水溶液，继续搅拌均质，得到含有氯氧镁的浆料C；S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护，得到产物D；S5：将步骤S5中得到产物D破碎，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E；S6：制备复合轻质砖：按质量百分比的组成，按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%
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70%、膨胀珍珠岩5%
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15%、添加剂4%
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6%、填料20%
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30%；将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；其中，所述添加剂为早强剂；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
[0007]风化处理处理过程中风量和通风时间对炉渣改性具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述风化的工艺为：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30
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35℃，风机风量为0.55
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0.75m3/kg
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min，风化70
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80h。风化处理过程中若通风量过低会导致生活垃圾焚烧炉渣中有机物降解效率的降低，通风量过高将导致小颗粒生活垃圾焚烧炉渣的质量损失，在优选的0.55
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0.75m3/kg
·
min的范围内对于有机物的降解效果及炉渣的质量损失都能控制在较好的范围内。通风时间影响有机物的降解程度和降解速率，通风时间低于70h会导致有机物降解不够完全，通风时间高于80h，有机物的降解趋于缓慢，且会导致生活垃圾焚烧炉渣的黏土化，影响炉渣的颗粒状态，控制在70～80h内，有机物几乎可以完全降解，且降解速率也能满足炉对颗粒状态的要求。在通风的过程中采取保温措施，利用反应产生的热量将温度维持在30
‑
35℃，过低的温度将导致风化反应速率降低。
[0008]煅烧温度对对炉渣改性也具有较大的影响。优选的，步骤S1中所述煅烧温度为700
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1000℃，煅烧时间为8
‑
15min。由于风化处理过程中，炉渣中部分游离的重金属离子会与二氧化碳反应形成碳酸盐，而重金属碳酸盐的热分解温度一般较低，很容易加热分解为重金属氧化物，而重金属氧化物不易转变为重金属硫化物，且其相对于重金属硫化物也更容易浸出，因此，煅烧温度不宜过高、煅烧时间也不宜过长，这样可以促使更多的重金属离子以重金属硫化物的形式存在，最终使复合轻质砖的重金属浸出量满足Ⅲ类水体质量要求。
[0009] 可选的，步骤S2具体为：取 30
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50重量份的步骤S1所得产物A，与0.8
‑
1.2重量份的 Na2S和25
‑
35重量份的水混合，在温度40
‑
60℃下，机械搅拌反应25
‑
35min，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B。
[0010]可选的，步骤S3具体为：向浆料B中加入3
‑
4重量份的轻烧氧化镁，搅拌均质25
‑
35min。然后取1.4
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1.8重量份的工业级氯化镁，配制氯化镁水溶液，然后将配制氯化镁水溶液加入前一步搅拌均质后的浆料中，在40
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60℃下，继续搅拌均质8
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15min，得到含有氯氧镁的浆料C。
[0011]可选的，步骤S4具体为：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护2
‑
4天，得到产物D。
[0012]可选的，步骤S5具体为：将步骤S4中得到产物D破碎至4.75mm以下，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E。
[0013] 可选的，步骤S6制备复合轻质砖具体为：按质量百分比的组成，取氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E 50%
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70%、膨胀珍珠岩5%
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15%、添加剂4%
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6%、填料20%
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30%，将上述混合物加水搅拌均匀，加入至砌块成型系统，再经蒸汽湿热养护系统、板块分离和成品码垛系统制成成品复合轻质砖；其中，所述添加剂为早强剂；所述填料由砂石、石灰和粉煤灰组成。
[0014]所述添加剂选自亚硝酸盐，铬酸盐、三乙醇胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，进行风化处理；然后将经过风化处理后的生活垃圾焚烧炉渣进行筛分；将筛选得到的小颗粒筛选物投入破碎机中进一步进行破碎，然后进行煅烧，得到产物A；S2：取步骤S1所得产物A，与可溶性硫盐和水混合，搅拌反应，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B；S3：向浆料B中加入氧化镁，搅拌均质；然后再加入氯化镁，继续搅拌均质，得到含有氯氧镁的浆料C；S4：将步骤S3中得到含有氯氧镁的浆料C置于敞口装置中，在通风良好的室内环境中养护，得到产物D；S5：将步骤S5中得到产物D破碎，得到氯氧镁改性的生活垃圾焚烧炉渣骨料E。2.根据权利要求1所述的由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，步骤S1中所述风化的工艺为：将生活垃圾焚烧炉渣置于通风的密闭容器中，控制温度为30
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35℃，风机风量为0.55
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0.75m3/kg
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min，风化70
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80h。3.根据权利要求1或2所述的由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，步骤S1中煅烧温度为700
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1000℃，煅烧时间为8
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15min。4. 根据权利要求1所述的由生活垃圾焚烧炉渣制备氯氧镁改性骨料的方法，其特征在于，步骤S2具体为：取 30
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50重量份的步骤S1所得产物A，与0.8
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1.2重量份的 Na2S和25
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35重量份的水混合，在40
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60℃下，搅拌反应，使CaO熟化，同时使重金属离子转化为重金属硫化物，得到浆料B。5.根据权利要求1所述的由生活垃圾焚烧炉渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光毅，叶富城，罗健明，周锦潮，阮伟涛，
申请(专利权)人：佛山市绿富域环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：