CN103641429A - 生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，按重量百分比计，由以下原料制备而成：原料1：铝渣粉1～3%，碱渣粉5～10%，活化建筑垃圾再生粉25～40%，钢渣粉50～65%，外加剂1～2%；所述的原料1中各组分的重量百分比之和为100%；原料2：水玻璃，所述水玻璃的重量为原料1中各组分总重量的55～65%；本发明具有能够提高生活垃圾焚烧灰沥青混合料的高温稳定性和抗水侵害能力以及改善其对生活垃圾重金属的固结效果的优点。

Description

生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂及其制备方法
技术领域
   本发明涉及一种生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂及其制备方法。
背景技术
随着国内外对生活垃圾焚烧灰的资源化利用越来越重视，生活垃圾焚烧灰在沥青混合料领域得到了一定程度的利用，但是由于生活垃圾焚烧灰中含有较多重金属，目前市场上采用生活垃圾焚烧灰配制沥青混合料存在重金属的固结效果不理想，沥青混合料路用性能差，对周边环境负面影响大等问题，同时现有的生活垃圾焚烧灰沥青混合料还存在高温稳定性及抗水侵害能力差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种建筑垃圾、生活垃圾资源化、能够提高生活垃圾焚烧灰沥青混合料的高温稳定性和抗水侵害能力以及改善其对生活垃圾重金属的固结效果的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
本发明的技术解决方案如下：一种生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，按重量百分比计，由以下原料制备而成：原料1：铝渣粉1～3%，碱渣粉5～10%，活化建筑垃圾再生粉25～40%，钢渣粉50～65%，外加剂1～2%；所述的原料1中各组分的重量百分比之和为100%；原料2：水玻璃，所述水玻璃的重量为原料1中各组分总重量的55～65%。
作为优选，本发明按重量百分比计，由以下原料制备而成：原料1：铝渣粉1～2%，碱渣粉6～8%，活化建筑垃圾再生粉28～35%，钢渣粉56～63%，外加剂1～2%；所述的原料1中各组分的重量百分比之和为100%；原料2：水玻璃，所述水玻璃的重量为原料1中各组分总重量的58～60%。
所述的铝渣粉为电解铝企业的含铝固体废弃物通过球磨而成的铝渣粉。
所述的碱渣粉为由制碱企业利用氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废料球磨而成的碱渣粉。
所述的活化建筑垃圾再生粉为建筑垃圾再生粉活化处理后通过球磨而成。
所述的建筑垃圾再生粉为生产再生混凝土集料过程中产生的颗粒粒度小于0.3mm的粉料副产品。
作为优选，所述的外加剂为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐的一种或几种。
所述的水玻璃的硅酸钠模数为2.4。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3～5天后球磨至120目～180目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，此处所述的搅拌、成型、养护与混凝土的搅拌、成型、养护一致，属于常规技术。
本发明的有益效果是：本发明在制备过程中首先将铝渣粉与水玻璃混合主要目的是为了使铝渣粉发泡均匀，然后再将混合后的铝渣浆体与碱渣粉、钢渣粉、活化建筑垃圾再生粉、外加剂混合搅匀、成型、养护并球磨而成，这样就可以使得经过本发明添加剂处理后的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的填料孔隙率达到20%以上，并且孔隙尺寸小于20微米，分布均匀。此外碱渣、钢渣、活化建筑垃圾再生粉与水玻璃作用后能吸收生活垃圾焚烧灰的重金属离子，用经本发明添加剂处理后的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的填料替代普通填料使沥青混合料对重金属固结由一般的物理吸附转化为化学吸附，从而可以提高生活垃圾焚烧灰沥青混合料对重金属的固结效果。此外由于经添加剂处理后的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的填料的孔隙率达到20%以上，并且孔隙尺寸小于20微米，分布均匀，可以提高沥青混合料的高温稳定性能，又由于经本发明的添加剂处理后的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的填料是碱性材料，可以提高沥青混合料的抗水侵害能力。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例一
称取以下原料：原料1：铝渣粉3kg，碱渣粉10kg，活化建筑垃圾再生粉30kg，钢渣粉56kg，外加剂（硅酸盐）1kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃55kg。
其中活化建筑垃圾再生粉的具体制备方法（可参照专利CN 102838302 A）为：（1）首先，将粒径小于0.36mm 的建筑垃圾再生粉与石灰机械活化即机械研磨混合，其中石灰掺量为混合物料总重量的5%～15%、剩余为建筑垃圾再生粉，在室温下研磨得到细度小于0.075mm 的粉料；
（2）将步骤（1）机械活化后的粉料放在硅铝酸钠溶液中浸泡18～30小时，晾干、再加热至900～950℃，保温2～5 小时，再自然冷却至室温；
（3）将步骤（2）冷却后的物料与矿渣粉以重量比为1:0.8～1.5常温混合研磨，研磨至混合物料的比表面积满足大于450mm2/kg。
所述的硅铝酸钠溶液为硅铝酸钠饱和溶液。
作为优选，所述的硅铝酸钠饱和溶液为质量百分比为5～15% 硅铝酸钠溶液与沸石粉混合至沸石粉饱和的混合溶液。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至150目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
本发明的用法：用本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂部分或全部替代沥青混合料中的填料混合成型。
下面以沥青采用70＃改性沥青，沥青混合料配合比采用AC-16为例，用本发明实施例一中制备的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂部分或全部替代沥青混合料中填料，测定沥青混合料动稳定度。
替代量（ω %） 动稳定度（次/mm）
0 700
25 1000
50 1600
75 2000
100 2100
其中替代量为本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂在填料中所占的重量百分含量，由上表可知，本发明实施例一中制备的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂样品替代沥青混合料中的填料50%，可以提高沥青混合料的动稳定度100%以上。因此将本发明应用于主要由粗细集料、填料和沥青组成的沥青混合料，将所述的填料部分或全部由本发明添加剂替代，能使沥青混合料具有良好的高温稳定性能。
采用美国EPA SW-846（TCLP）毒性浸出实验方法测试采用了本发明实施例一中的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的生活垃圾焚烧灰沥青混合料重金属溶出率。
替代量（ω %） 铅离子固结率
0 78%
25 98%
50 99%
75 100%
100 100%
 
实施例二
称取以下原料：原料1：铝渣粉1kg，碱渣粉5kg，活化建筑垃圾再生粉34kg，钢渣粉58kg，外加剂（铝酸盐）2kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃60kg。
活化建筑垃圾再生粉的制备方法同实施例一。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至180目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
实施例三
称取以下原料：原料1：铝渣粉2kg，碱渣粉6kg，活化建筑垃圾再生粉32kg，钢渣粉59kg，外加剂（硫铝酸盐）1kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃58kg
活化建筑垃圾再生粉的制备方法同实施例一。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至150目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
实施例四
称取以下原料：原料1：铝渣粉1kg，碱渣粉8kg，活化建筑垃圾再生粉31kg，钢渣粉58kg，外加剂（硫铝酸盐）2kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃60kg
活化建筑垃圾再生粉的制备方法同实施例一。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至150目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
实施例五
称取以下原料：原料1：铝渣粉2kg，碱渣粉8kg，活化建筑垃圾再生粉28kg，钢渣粉60kg，外加剂（硫铝酸盐）2kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃60kg
活化建筑垃圾再生粉的制备方法同实施例一。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至150目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
实施例六
称取以下原料：原料1：铝渣粉1kg，碱渣粉7kg，活化建筑垃圾再生粉32kg，钢渣粉58kg，外加剂（硫铝酸盐）2kg；原料2：硅酸钠模数为2.4的水玻璃59kg
活化建筑垃圾再生粉的制备方法同实施例一。
本发明生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，具体步骤为：按上述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3天后球磨至150目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。

Claims (9)

1. 一种生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下原料制备而成：原料1：铝渣粉1～3%，碱渣粉5～10%，活化建筑垃圾再生粉25～40%，钢渣粉50～65%，外加剂1～2%；所述的原料1中各组分的重量百分比之和为100%；原料2：水玻璃，所述水玻璃的重量为原料1中各组分总重量的55～65%。
2. 根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下原料制备而成：原料1：铝渣粉1～2%，碱渣粉6～8%，活化建筑垃圾再生粉28～35%，钢渣粉56～63%，外加剂1～2%；所述的原料1中各组分的重量百分比之和为100%；原料2：水玻璃，所述水玻璃的重量为原料1中各组分总重量的58～60%。
3. 根据权利要求1或2所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的铝渣粉为电解铝企业的含铝固体废弃物通过球磨而成的铝渣粉。
4. 根据权利要求1或2所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的碱渣粉为由制碱企业利用氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废料球磨而成的碱渣粉。
5. 根据权利要求1或2所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的活化建筑垃圾再生粉为建筑垃圾再生粉活化处理后通过球磨而成。
6. 根据权利要求5所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的建筑垃圾再生粉为生产再生混凝土集料过程中产生的颗粒粒度小于0.3mm的粉料副产品。
7. 根据权利要求1或2所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的外加剂为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐的一种或几种。
8. 根据权利要求1或2所述的生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂，其特征在于：所述的水玻璃的硅酸钠模数为2.4。
9. 一种生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂的制备方法，其特征在于：具体步骤为：按权利要求1或2所述的原料配比称取原料1和原料2后，将铝渣粉与模数为2.4的水玻璃混合搅匀，再加入碱渣粉，活化建筑垃圾再生粉，钢渣粉，外加剂混合搅拌、成型、养护3～5天后球磨至120目～180目即可制得生活垃圾焚烧灰沥青混合料的添加剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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