生活垃圾焚燒底灰制備建筑陶粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑陶粒的制備方法，尤其是涉及以生活垃圾焚燒底灰為主要原料， 結(jié)合廢玻璃和工業(yè)油泥制備具有低吸水率、低密度及高筒壓強(qiáng)度建筑陶粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾圍城已成為阻礙城市發(fā)展的主要環(huán)境問題之一。生活垃圾焚燒發(fā)電被認(rèn)為是 目前垃圾處理的最可行方式之一，但隨之產(chǎn)生的大量生活垃圾焚燒底灰的回收處理也引起 廣泛關(guān)注和研究。目前，全世界每年產(chǎn)生幾千萬噸的生活垃圾焚燒底灰，主要的處理方式是 填埋、鋪路及替代骨料。填埋處理方式不僅占用大量土地資源，而且造成資源浪費(fèi)。而由于 生活垃圾焚燒底灰中含有少量重金屬元素及微量二噁英。將垃圾焚燒底灰簡單應(yīng)用于鋪路 可能會(huì)導(dǎo)致生活垃圾焚燒底灰中的重金屬元素及二噁英隨著雨水進(jìn)入地下水，從而污染水 資源，影響人類身體健康。
[0003] 世界上有很多的科學(xué)家致力于生活垃圾焚燒飛灰的處理以及回收利用。但迄今為 止，生活垃圾焚燒底灰的利用仍停留在簡單的替代骨料或路基填料，生活垃圾焚燒底灰的 高價(jià)值資源化利用還未能得到深入的研究，也未能真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理（張立新，城市垃 圾焚燒底灰的綜合利用，建材世界，2009年，第30卷，第3期，136頁）。回收生活垃圾焚燒 底灰制備建筑陶粒也是一個(gè)新的研究方向。建筑陶粒是一種具有密度小、保溫隔熱、吸水率 低、抗凍性好的環(huán)保建材，一般用來取代混凝土中的碎石或用于制備輕質(zhì)的陶粒砌塊。建筑 陶粒是一種具有較高價(jià)值的建筑材料。但是，迄今為止國際上仍鮮有見到以生活垃圾焚燒 底灰為主要原料制備建筑陶粒的相關(guān)報(bào)道或?qū)＠?014年，同濟(jì)大學(xué)的錢帥報(bào)道了以生活 垃圾焚燒灰渣與廢玻璃為原料制備泡沫玻璃，但該工藝使用了大量的二氧化硅、碳酸鈉及 硼酸調(diào)節(jié)垃圾焚燒灰渣的成分，導(dǎo)致固體廢棄物的使用比例降低且原料成本較高（錢帥， 林減，唐保山，用熔融法固化生活垃圾焚燒灰渣并制備泡沫玻璃，硅酸鹽學(xué)報(bào)，2014年，第 42卷，第1期，108頁）。因此，提供一種以生活垃圾焚燒底灰為主要原料且原料成本低的制 備高品質(zhì)建筑陶粒的方法，不僅能提高生活垃圾焚燒底灰利用率及利用價(jià)值，還能夠減少 自然資源（粘土、頁巖）的消耗，具有較高的社會(huì)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。此外，提高產(chǎn)品的品質(zhì) 并降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，有利于促進(jìn)環(huán)保節(jié)能建材的推廣應(yīng)用，并減少建筑負(fù)重及建筑能耗， 具有較大的市場(chǎng)前景且符合國家政策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前生活垃圾焚燒底灰利用效率及價(jià)值低的問題，提供一 種生活垃圾焚燒底灰制備建筑陶粒的方法。
[0005] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0006] 1)將生活垃圾焚燒底灰和廢玻璃粉混合，得混合粉末；
[0007] 2)將混合粉末研磨，得混合細(xì)粉末；
[0008] 3)將工業(yè)油泥與水混合，得混合液體；
[0009] 4)將混合液體噴灑在混合細(xì)粉末上，得小球，煅燒，冷卻后即得建筑陶粒。
[0010] 在步驟1)中，混合粉末中生活垃圾焚燒底灰所占質(zhì)量比為50 %~80 %，廢玻璃粉 所占質(zhì)量比為20%~50%。
[0011] 在步驟2)中，所述研磨可采用球磨機(jī)將混合粉末研磨10~20min，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速 可為200~350rpm;所述混合細(xì)粉末的細(xì)度可為50~100目。
[0012] 在步驟3)中，工業(yè)油泥與水的體積比可為1 : (0. 5~10)。
[0013] 在步驟4)中，所述將混合液體噴灑在混合細(xì)粉末上，得小球的具體方法可將混合 細(xì)粉末放在圓盤造粒機(jī)上，然后將混合液體用噴瓶均勻地噴灑到圓盤造粒機(jī)上的混合細(xì)粉 末中，通過圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)形成小球；所述混合液體與混合細(xì)粉末的質(zhì)量比可為（4~9) : 20; 所述小球的直徑可為3~10mm;所述煅燒可將小球通過馬弗爐或回轉(zhuǎn)窯在1000~1100°C 下煅燒2min，所述煅燒的升溫速度可為5~20°C/min;所述冷卻的溫度可為25~40°C。
[0014] 目前市面還沒有以生活垃圾焚燒底灰為主要原料制備的建筑陶粒產(chǎn)品，與市面上 以固廢為主要原料制備的建筑陶粒相比，本發(fā)明所制備的建筑陶粒具有固體廢棄物利用率 高、吸水率低、堆密度小、筒壓強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。造粒過程中加入工業(yè)油泥能夠極大減少陶粒 煅燒工序中的能耗，同時(shí)又能解決工業(yè)油泥本身的污染問題。
[0015] 本發(fā)明的生產(chǎn)工藝采用了 100%的固體廢棄物為原料，并通過加入工業(yè)油泥極大 減少了生產(chǎn)能耗。所制得的建筑陶粒比市面上銷售的同類建筑陶粒具有更低的吸水率、更 低的密度及更高的筒壓強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。
[0017] 本發(fā)明中采用的生活垃圾焚燒底灰由晉江市創(chuàng)冠環(huán)保有限公司提供，生活垃圾焚 燒底灰通過機(jī)械分篩的方法將金屬、塑料分離出來，剩下的垃圾焚燒底灰可直接作為本發(fā) 明的主要原料，用于建筑陶粒的生產(chǎn)。垃圾焚燒底灰的主要成分為氧化鈣和二氧化硅，其主 要元素含量如表1所示。
[0018] 表1細(xì)垃圾焚燒底灰的主要元素含量
[0019]
[0020] 本發(fā)明中采用的廢玻璃是廢物回收站提供的無法重新回收利用的混合顏色廢玻 璃，其主要元素含量如表2所示。添加廢玻璃的主要目的是調(diào)節(jié)生活垃圾焚燒底灰中二 氧化硅、氧化鋁等含量的比例，因此也可采用廢玻璃瓶、建筑玻璃等任何的廢玻璃為輔助原 料。
[0021] 表2廢玻璃的主要元素含量
[0022]

[0023] 本發(fā)明中采用的工業(yè)油泥來自于石化行業(yè)的工業(yè)廢棄油泥，油泥本身主要成分為 油水混合物及少量淤泥。由于工業(yè)油泥本身具有較高的燃燒值，添加工業(yè)油泥可降低陶粒 生產(chǎn)過程中的能耗，節(jié)約能源成本。此外，工業(yè)油泥燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，而這些產(chǎn)生的 氣體能夠在陶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量的小孔。因此，工業(yè)油泥在本發(fā)明中還起到發(fā)泡劑的作用。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 將700g生活垃圾焚燒底灰、300g廢玻璃混合均勻并放入球磨機(jī)中，在300rpm的轉(zhuǎn) 動(dòng)速度下球磨l〇min后獲得細(xì)度小于50目的混合細(xì)粉末并把這些混合細(xì)粉末放置于圓盤 造粒機(jī)上。開啟圓盤造粒機(jī)，然后將300g混合液體（工業(yè)油泥：水=1 : 5體積比）用噴 瓶均勾噴在圓盤造粒機(jī)上的混合細(xì)粉末中，形成粒徑為3~10mm的小球。最后將小球在馬 弗爐中1075°C下煅燒2min，馬弗爐的升溫速率為10°C/min，待溫度降到30°C后可獲得建筑 陶粒樣品。所得建筑陶粒的堆密度及吸水率分別為650Kg/m3及1. 2%。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 將650g生活垃圾焚燒底灰、350g廢玻璃混合均勻并放入球磨機(jī)中，在300rpm的轉(zhuǎn) 動(dòng)速度下球磨lOmin后獲得細(xì)度小于50目的混合細(xì)粉末并把這些混合細(xì)粉末放置于圓盤 造粒機(jī)上。開啟圓盤造粒機(jī)，然后將300g混合液體（工業(yè)油泥：水=1 : 3體積比）用噴 瓶均勾噴在圓盤造粒機(jī)上的混合細(xì)粉末中，形成粒徑為3~10mm的小球。最后將小球在