專利名稱：一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
眾所周知垃圾焚燒灰是生活垃圾發(fā)電廠產(chǎn)生的固體廢棄物，其危害程度受到環(huán)境管理部門的嚴(yán)格管理，由于其無害化處理成本高，許多學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究。將垃圾焚燒灰熔化成玻璃固定有害的重金屬離子是行之有效的方法，但突出的問題是能耗高，高溫熔化過程中產(chǎn)生的廢氣處理復(fù)雜，設(shè)備投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。水泥固化技術(shù)簡單，然而近年來電廠脫硫技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的垃圾焚燒灰中含有大量游離氧化鈣，使得水泥固化后試塊容易開裂，甚至潰散，長期存放，有毒有害重金屬離子有再次進(jìn)入水體和土壤的可能。因此水泥固化技術(shù)盡管處理成本低，但從長遠(yuǎn)來看仍然存在隱患。將垃圾焚燒灰進(jìn)行水洗，固液分離后，廢水處理，過濾廢渣制造水泥的技術(shù)是國內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，但是這種工藝處理廢水需要的費(fèi)用高，濕的過濾渣作為燒制水泥原料需要烘干的問題使得水泥制造工藝能耗高，不僅工藝復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)效益并不好，生態(tài)環(huán)境效益也不明顯。水熱固化技術(shù)源于日本學(xué)者山崎促道上個(gè)世紀(jì)八、九十年代的研究，后經(jīng)過景鎮(zhèn)子博士將該技術(shù)引入中國進(jìn)行研究，存在的問題是由于垃圾焚燒灰和添加物需要高壓成型，實(shí)際生產(chǎn)中增加了工藝環(huán)節(jié)，需要專門的壓力成型設(shè)備，而且為了避免開裂，還要對原料進(jìn)行水洗，水洗產(chǎn)物需要處理，這也增加了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為實(shí)際應(yīng)用帶來了不便。另外，該技術(shù)水灰比小，雖然獲得材料強(qiáng)度好，但是在水熱處理過程中，由于水灰比小，一些重金屬離子未必參與水熱反應(yīng)，也就是在材料硬化過程中，重金屬離子擴(kuò)散受限，存在無害化反應(yīng)不充分的問題。另外，水熱處理溫度也較低(低于250°C)，二噁英等物質(zhì)在此溫度下不一定能降解。因此水熱法存在的主要問題是工藝復(fù)雜，重金屬離子的無害化反應(yīng)不徹底。但是，水熱法為垃圾焚燒灰無害化處理帶來了新的途徑。國內(nèi)一些大學(xué)也對水熱法處理垃圾焚燒灰的技術(shù)進(jìn)行了學(xué)術(shù)研究，方法是采用高水灰比配比,保證垃圾焚燒灰在水溶液中進(jìn)行水熱反應(yīng),有效消除重金屬離子的危害。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于過大的水灰比，能耗高，物料量大，需要固液分離過程，分離后的液體處理存在新的問題，分離后的固體過濾渣仍然為廢棄物，存在固體廢渣進(jìn)一步研究利用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用垃圾焚 燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料。該輕質(zhì)建筑材料，不僅可以作為墻體材料，而且可以作為輕質(zhì)保溫材料使用，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰0% 30%，水泥4% 10%，石灰10% 20%，垃圾焚燒灰40% 85%，減水劑O. 3% O. 8%，防水劑O. 05% O. 2%上述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰10% 20%，水泥6% 8%，石灰13% 17%，垃圾焚燒灰55% 70%，減水劑 O. 4% O. 6%，防水劑 O. 08% O. 12%。上述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰15 %，水泥7 %，石灰15 %，垃圾焚燒灰62.4%，減水劑0.5%，防水劑0.1%。上述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)磺酸鈣或磺化萘甲醛縮合物。上述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，所述防水劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鎂。本發(fā)明還提供了上述輕質(zhì)建筑材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、按配比稱取各原料，將稱取的原料混合得到混合物；步驟二、將步驟一中所述混合物置于球磨機(jī)中，并向球磨機(jī)中加入混合物總質(zhì)量的I 2倍的水，經(jīng)濕法球磨后得到粒度不大于200目的料漿；步驟三、將步驟二中所述料漿澆鑄于成型模具中，然后在50°C 80°C的常壓條件下靜養(yǎng)2h 4h后脫模，得到料坯；步驟四、將步驟三中所述料坯置于高壓反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜溫度升至260°C 300°C后保溫Ih 4h,自然冷卻后得到輕質(zhì)建筑材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明的輕質(zhì)建筑材料，不僅可以作為墻體材料，而且可以作為輕質(zhì)保溫材料使用，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。2、本發(fā)明充分利用水熱反應(yīng)，在適當(dāng)?shù)乃冶认逻M(jìn)行高壓水化學(xué)反應(yīng)，使得重金屬離子反應(yīng)徹底，固化效果好，便于工業(yè)化生產(chǎn)。3、本發(fā)明利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)輕質(zhì)建筑材料，實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒灰的無害化處理，具有能耗低，無廢水廢氣排放等優(yōu)點(diǎn)，如個(gè)別廠家垃圾焚燒灰在球磨的過程中遇堿性物質(zhì)時(shí)有極少量的氨氣放出，可利用氨氣吸收系統(tǒng)進(jìn)行防治，可以改善作業(yè)環(huán)境，避免污染空氣。4、本發(fā)明生產(chǎn)過程中不需要壓力成型，具有工藝簡單，投資小等優(yōu)點(diǎn)。下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中所用垃圾焚燒灰的化學(xué)成分及燒失量(LOI)表I垃圾焚燒灰的化學(xué)成分及燒失量
權(quán)利要求
1.一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰0% 30%，水泥4% 10%，石灰10% 20%，垃圾焚燒灰40% 85%，減水劑O. 3% O. 8%，防水劑O. 05% O. 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料,其特征在于，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰10 % 20 %，水泥6 % 8 %，石灰13 % 17 %，垃圾焚燒灰55% 70%，減水劑O. 4%~ O. 6%，防水劑O. 08% O. 12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰15 %，水泥7 %，石灰15 %，垃圾焚燒灰62.4%，減水劑O.5%，防水劑 O. 1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，其特征在于，所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)磺酸鈣或磺化萘甲醛縮合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，其特征在于，所述防水劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鎂。
6.—種如權(quán)利要求1、2或3所述輕質(zhì)建筑材料的生產(chǎn)方法,其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、按配比稱取各原料，將稱取的原料混合得到混合物； 步驟二、將步驟一中所述混合物置于球磨機(jī)中，并向球磨機(jī)中加入混合物總質(zhì)量的I 2倍的水，經(jīng)濕法球磨后得到粒度不大于200目的料漿； 步驟三、將步驟二中所述料漿澆鑄于成型模具中，然后在50°C 80°C的常壓條件下靜養(yǎng)2h 4h后脫模，得到料坯； 步驟四、將步驟三中所述料坯置于高壓反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜溫度升至260°C 300°C后保溫Ih 4h，自然冷卻后得到輕質(zhì)建筑材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用垃圾焚燒灰生產(chǎn)的輕質(zhì)建筑材料，由以下重量百分比的原料制成粉煤灰0％～30％，水泥4％～10％，石灰10％～20％，垃圾焚燒灰40％～85％，減水劑0.3％～0.8％，防水劑0.05％～0.2％。本發(fā)明還公開了該輕質(zhì)建筑材料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的輕質(zhì)建筑材料，不僅可以作為墻體材料，而且可以作為輕質(zhì)保溫材料使用，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。本發(fā)明充分利用水熱反應(yīng)，在適當(dāng)?shù)乃冶认逻M(jìn)行高壓水化學(xué)反應(yīng)，使得重金屬離子反應(yīng)徹底，固化效果好，便于工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒灰的無害化處理，并且生產(chǎn)過程中不需要壓力成型，工藝簡單，投資小，能耗低，無廢水廢氣排放。
文檔編號(hào)C04B28/10GK102659372SQ201210121069
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者張慧榮, 谷潔, 趙鵬, 郭術(shù)光 申請人:長安大學(xué)