CN112794668A - 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺 - Google Patents

利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112794668A
CN112794668A CN202110031610.8A CN202110031610A CN112794668A CN 112794668 A CN112794668 A CN 112794668A CN 202110031610 A CN202110031610 A CN 202110031610A CN 112794668 A CN112794668 A CN 112794668A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fly ash
waste incineration
sintered body
concrete admixture
incineration fly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110031610.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112794668B (zh
Inventor
丁小富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Heli Haike New Material Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Heli Haike New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Heli Haike New Material Co ltd filed Critical Zhejiang Heli Haike New Material Co ltd
Priority to CN202110031610.8A priority Critical patent/CN112794668B/zh
Publication of CN112794668A publication Critical patent/CN112794668A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112794668B publication Critical patent/CN112794668B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C04B40/0042—Powdery mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/023—Chemical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺，包括(1)将垃圾焚烧飞灰和辅料进行复配，复配后用混料机进行混合，使得垃圾焚烧飞灰和辅料混合均匀；(2)将混合均匀的混合料放入制球机中，制成粒径为8～15mm的飞灰球体；(3)将飞灰球体放入烧结炉内进行烧结，由表及里渐进熔融，液态氯盐经排渣口排出，其他烧结体经压缩空气急冷形成玻璃相≧40％的部分熔融烧结体；(4)部分熔融烧结体和矿物活性材料经均化后由球磨机磨粉，得到高性能混凝土掺合料；本发明可变废为宝，节约土地资源，并提高产品综合性能5％以上，生产成本下降10％以上。

Description

利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产 工艺
技术领域
本发明属于混凝土掺合料技术领域，具体涉及利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺。
背景技术
“无废城市”建设是以新发展理念为引领，通过持续推动废物源头减量化和资源化利用，最大限度减少填埋量，将环境影响降至最低的发展模式，形成绿色发展循环。2020年，浙江省推动全域“无废城市”建设的工作已全面展开，至2023年底，浙江省所有设区市及50％的县(市、区)将全部完成“无废城市”建设。
近年来，随着城镇生活垃圾产生量的快速增长，垃圾焚烧飞灰的产生量也越来越大。据测算，每100万吨垃圾焚烧以后会产生4～5万吨飞灰，到2020年浙江省每年垃圾焚烧飞灰产生量将超过150万吨。由于垃圾焚烧发电厂产生的飞灰含有大量毒性重金属及化合物，具有高浸出率，属于危险废物。浙江省人民政府办公厅〔2020〕2号文件《关于印发浙江省全域“无废城市”建设工作方案的通知》中强调破解工业危险废物处置难，要求推动焚烧技术优化研发，有效降低炉渣和飞灰产生量，控制二次污染，重点研究并实施生活垃圾焚烧飞灰熔融等试点项目。
飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二恶英等有机污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属，是高度危险的固体废弃物。二恶英是具有多种毒性作用的氯化三环芳烃类有机化合物，具有不可逆的致畸、致癌、致突变性；Hg及其化合物具有极强的神经毒性，对人体的多个器官会产生严重的损害，如果处置不当，会对环境造成严重危害。
氯元素含量高。含氯元素高是我国飞灰最为明显的特征之一，部分飞灰氯含量高达20％以上。主要是生活垃圾中含氯塑料等经焚烧分解后产生的氯化氢等酸性物质，与烟气净化***中碱性物反应后生成物进入到飞灰中，厨余垃圾中食盐等也最终富集于飞灰。飞灰中氯元素主要以可溶性氯盐形式存在，如氯化钠、氯化钾、氯化钙等。
飞灰有害成分复杂，且波动大。除重金属和二恶英等有毒有害物质外，还含有钙硅铝铁氧化物、氯盐及碳硫磷元素等。飞灰中各物质(元素)的含量会随着生活垃圾组分、季节、焚烧条件、烟气净化水平等的变化而产生较大波动，将给飞灰处理处置带来很大的困难。
因此，垃圾焚烧飞灰的安全处置具有现实紧迫性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术各种缺陷和不足，提供利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺，所要解决的技术问题是将垃圾焚烧飞灰和辅助原料按一定比例复配，在烧结炉中以800C°以上的高温下由表及里渐进熔融，通过压缩空气急冷处理产生玻璃相≧40％的部分熔融烧结体，解决飞灰对环境的污染问题，同时代替混凝土掺合料，提高综合性能，降低生产成本。
本发明的具体技术方案是：
利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将垃圾焚烧飞灰和辅料进行复配，其中垃圾焚烧飞灰：辅料为95：5～90：10，复配后用混料机进行混合，使得垃圾焚烧飞灰和辅料混合均匀；
(2)将混合均匀的混合料放入制球机中，在粘接剂的作用下制成粒径为8～15mm的飞灰球体；
(3)将飞灰球体放入烧结炉内进行烧结，烧结过程中二恶英、有机物会燃烧、分解、气化，飞灰球体内的无机物由表及里渐进熔融，氯盐熔融成液态经排渣口导出，其他烧结体经压缩空气急冷后成为玻璃相≧40％的部分熔融烧结体，重金属固化到玻璃相中；飞灰中所含的一小部分重金属、盐类形成二次飞灰，收集后返回处理；
(4)部分熔融烧结体和矿物活性材料经均化后由磨机粉磨，得到高性能混凝土掺合料，其中部分熔融烧结体：矿物活性材料为80：20～65：35；
步骤(1)中辅料为硫酸钡或硝酸盐或两种同时使用，
步骤(4)中矿物活性材料为风淬钢渣、石膏、生石灰与低品位明矾石，其中风淬钢渣：石膏：生石灰：低品位明矾石为70～80：5～10：5～10：10～15。
优选的，烧结炉内温度为810～1200℃，烧结时间为6～8小时。
优选的，飞灰球体在烧结炉内的负压为500～1200Pa。
本发明所得的高性能混凝土掺合料可广泛应用于结构混凝土工程，提高水泥混凝土的性能指标。同时，根据不同的使用要求，还可配制出道路混凝土、耐蚀混凝土、海工混凝土等特种混凝土和特种干混砂浆。
本发明由于采用了以上的技术方案，具有下列优点：
1.垃圾焚烧飞灰经高温烧结无需填埋，实现重金属固化、二恶英解毒分解，使其无害化，摒弃传统的填埋处置，可变废为宝，节约土地资源，防止再次环境污染。
2.部分熔融烧结体与其它矿物活性材料经均化粉磨改性而成高比表面积粉体，改性后的粉体可作为一种高活性材料替代高性能混凝土中的部分胶凝材料。应用部分熔融烧结体与完全采用矿物和化工原料制备生产的产品检测结果对比，具有相同的理化性能和内在品质，并能提高产品综合性能5％以上，生产成本下降10％以上，产品享受国家资源综合利用项目税收优惠政策，具有很强的市场竞争力。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
(1)取垃圾焚烧飞灰1吨，将垃圾焚烧飞灰和硫酸钡进行复配，其中垃圾焚烧飞灰：硫酸钡为90：10，复配后用混料机进行混合，使得垃圾焚烧飞灰和硫酸钡混合均匀；
(2)将混合均匀的混合料放入制球机中，在粘接剂的作用下制成粒径为8mm的飞灰球体；
(3)将飞灰球体放入烧结炉内进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为6小时，烧结过程中二恶英、有机物会燃烧、分解、气化，飞灰球体内的无机物由表及里渐进熔融，氯盐熔融成液态经排渣口导出，其他烧结体经压缩空气急冷后成为玻璃相45％的部分熔融烧结体，重金属固化到玻璃相中；飞灰中所含的一小部分重金属、盐类形成二次飞灰，收集后返回处理；
(4)部分熔融烧结体和矿物活性材料配比为80：20，经均化后由磨机磨粉，得到高性能混凝土掺合料，矿物活性材料为风淬钢渣、石膏、生石灰与低品位明矾石，其中风淬钢渣：石膏：生石灰：低品位明矾石为70：10：5：15；
飞灰球体在烧结炉内的负压为950～1050Pa。
依据GB/T 51003-2014《矿物掺合料应用技术规范》进行检测，高性能混凝土掺合料28d活性指数84％，流动度比105％。
实施例2
(1)取垃圾焚烧飞灰1吨，将垃圾焚烧飞灰和硝酸盐进行复配，其中垃圾焚烧飞灰：硝酸盐为95：5，复配后用混料机进行混合，使得垃圾焚烧飞灰和硝酸盐混合均匀；
(2)将混合均匀的混合料放入制球机中，在粘接剂的作用下制成粒径为12mm的飞灰球体；
(3)将飞灰球体放入烧结炉内进行烧结，烧结温度为810℃，烧结时间为8小时，烧结过程中二恶英、有机物会燃烧、分解、气化，飞灰球体内的无机物由表及里渐进熔融，氯盐熔融成液态经排渣口导出，其他烧结体经压缩空气急冷后成为玻璃相40％的部分熔融烧结体，重金属固化到玻璃相中；飞灰中所含的一小部分重金属、盐类形成二次飞灰，收集后返回处理；
(4)部分熔融烧结体和矿物活性材料配比为65：35，经均化后由磨机磨粉，得到高性能混凝土掺合料，矿物活性材料为风淬钢渣、石膏、生石灰与低品位明矾石，其中风淬钢渣：石膏：生石灰：低品位明矾石为75：5：10：10；
飞灰球体在烧结炉内的负压为1100～1200Pa。
依据GB/T 51003-2014《矿物掺合料应用技术规范》进行检测，高性能混凝土掺合料28d活性指数78％，流动度比102％。

Claims (3)

1.利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将垃圾焚烧飞灰和辅料进行复配，其中垃圾焚烧飞灰：辅料为95：5～90：10，复配后用混料机进行混合，使得垃圾焚烧飞灰和辅料混合均匀；
(2)将混合均匀的混合料放入制球机中，在粘接剂的作用下制成粒径为8～15mm的飞灰球体；
(3)将飞灰球体放入烧结炉内进行烧结，烧结过程中二恶英、有机物会燃烧、分解、气化，飞灰球体内的无机物由表及里渐进熔融，氯盐熔融成液态经排渣口导出，其他烧结体经压缩空气急冷后成为玻璃相≧40％的部分熔融烧结体，重金属固化到玻璃相中；飞灰中所含的一小部分重金属、盐类形成二次飞灰，收集后返回处理；
(4)部分熔融烧结体和矿物活性材料经均化后由磨机粉磨，得到高性能混凝土掺合料，其中部分熔融烧结体：矿物活性材料为80：20～65：35；
所述步骤(1)中辅料为硫酸钡或硝酸盐或两种同时使用，
所述步骤(4)中矿物活性材料为风淬钢渣、石膏、生石灰与低品位明矾石，其中风淬钢渣：石膏：生石灰：低品位明矾石为70～80：5～10：5～10：10～15。
2.根据权利要求1所述的制备混凝土掺合料的生产工艺，其特征在于：所述的烧结炉内温度为810～1200℃，烧结时间为6～8小时。
3.根据权利要求1所述的制备混凝土掺合料的生产工艺，其特征在于：所述的飞灰球体在烧结炉内的负压为500～1200Pa。
CN202110031610.8A 2021-01-11 2021-01-11 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺 Active CN112794668B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110031610.8A CN112794668B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110031610.8A CN112794668B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112794668A true CN112794668A (zh) 2021-05-14
CN112794668B CN112794668B (zh) 2022-02-08

Family

ID=75809803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110031610.8A Active CN112794668B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112794668B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115040998A (zh) * 2022-08-15 2022-09-13 北京科技大学 一种烟气的脱硫剂及脱硫方法
TWI822093B (zh) * 2022-06-08 2023-11-11 國立宜蘭大學 摻雜超微細反應型飛灰的混凝土及其製備方法
CN117415142A (zh) * 2023-11-06 2024-01-19 北京中科润宇环保科技股份有限公司 垃圾焚烧飞灰熔融炉

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000274646A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Nkk Plant Engineering Corp 石炭灰およびゴミ焼却飛灰の溶融処理方法
CN102329119A (zh) * 2010-09-30 2012-01-25 深圳市陆基投资有限公司 一种高性能混凝土掺合料及其制备方法
CN104070054A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 天津壹鸣环境工程有限公司 一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术
CN107999520A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 武汉都市环保工程技术股份有限公司 一种垃圾焚烧飞灰处理及资源化利用方法与装置
CN111704406A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 重庆三峰环境集团股份有限公司 生活垃圾焚烧飞灰复合掺合料在水泥稳定碎石混合料中的应用
CN111847928A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 矿冶科技集团有限公司 一种垃圾焚烧飞灰与浮选尾矿综合利用的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000274646A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Nkk Plant Engineering Corp 石炭灰およびゴミ焼却飛灰の溶融処理方法
CN102329119A (zh) * 2010-09-30 2012-01-25 深圳市陆基投资有限公司 一种高性能混凝土掺合料及其制备方法
CN104070054A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 天津壹鸣环境工程有限公司 一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术
CN107999520A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 武汉都市环保工程技术股份有限公司 一种垃圾焚烧飞灰处理及资源化利用方法与装置
CN111704406A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 重庆三峰环境集团股份有限公司 生活垃圾焚烧飞灰复合掺合料在水泥稳定碎石混合料中的应用
CN111847928A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 矿冶科技集团有限公司 一种垃圾焚烧飞灰与浮选尾矿综合利用的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI822093B (zh) * 2022-06-08 2023-11-11 國立宜蘭大學 摻雜超微細反應型飛灰的混凝土及其製備方法
CN115040998A (zh) * 2022-08-15 2022-09-13 北京科技大学 一种烟气的脱硫剂及脱硫方法
CN115040998B (zh) * 2022-08-15 2022-11-29 北京科技大学 一种烟气的脱硫剂及脱硫方法
CN117415142A (zh) * 2023-11-06 2024-01-19 北京中科润宇环保科技股份有限公司 垃圾焚烧飞灰熔融炉
CN117415142B (zh) * 2023-11-06 2024-04-02 北京中科润宇环保科技股份有限公司 垃圾焚烧飞灰熔融炉

Also Published As

Publication number Publication date
CN112794668B (zh) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112794668B (zh) 利用垃圾焚烧飞灰部分熔融烧结体制备混凝土掺合料的生产工艺
CN110723975B (zh) 一种危险废弃物焚烧残余物和固体废弃物协同处置方法、陶粒及其应用
CN101357840B (zh) 免烧型垃圾焚烧飞灰陶粒及其制造方法
CN112811838A (zh) 利用垃圾焚烧飞灰熔融玻璃固化体制备混凝土掺合料的生产工艺
CN105712739B (zh) 一种由垃圾焚烧飞灰制备的磁性生物陶粒及其制备方法
CN100546932C (zh) 一种城市垃圾焚烧炉飞灰稳定及资源化利用的方法
CN111943535A (zh) 一种由建筑垃圾和污染土生产通用硅酸盐水泥的方法
CN106011459A (zh) 利用城市生活垃圾焚烧飞灰制备烧结矿的方法
CN114105610A (zh) 一种铝灰基多孔陶瓷材料及其制备方法
CN106904924A (zh) 利用城市废物和工业固废建筑3d打印材料的***及方法
CN105800973A (zh) 城市生活垃圾焚烧炉渣制备水泥方法
CN102643109A (zh) 一种利用垃圾焚烧飞灰和废玻璃制备陶粒的方法
CN102863160B (zh) 一种复合固体激发剂及由其制备的硅铝质胶凝材料
CN108275966B (zh) 一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法
CN105645794A (zh) 一种大掺量工业废渣硅酸盐水泥制备方法
Xiong et al. Study on environment-friendly disposal and utilization of oil-based drilling cuttings solidified body of shale gas
US20240208861A1 (en) Low-cost four-element system cementitious material, preparation method and application thereof
CN104860584A (zh) 垃圾焚烧发电炉渣混凝土的制备方法
CN116803944A (zh) 一种垃圾焚烧飞灰解毒后制成的混凝土实心砖及制备方法
CN101461991A (zh) 一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的装置与方法
CN107200488B (zh) 干法旋窑厂用铝电解槽炭质废料生产氟铝酸盐水泥的方法
CN107382108B (zh) 一种利用水泥窑协同处置黄金尾矿及回收金的方法
AU2021106088A4 (en) Preparation Method and Application of Low-Cost Clinker-free Cementitious backfill Materials
CN1663925A (zh) 利用城市垃圾焚烧灰渣烧制生态水泥熟料的方法
TW201932758A (zh) 處理焚化飛灰及其他廢棄物之方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant