一種垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法
2023-09-21 09:50:10 2
一種垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法
【專利摘要】本發明涉及垃圾焚燒爐渣資源化利用方法，尤其是將爐渣處理為道路基層用集料和選礦原料的工藝方法。包含以下步驟：(1)將垃圾焚燒爐渣經9.5毫米篩孔篩分，其中9.5毫米以上部分破碎；(2)小於9.5毫米部分經4.75毫米篩孔篩分，4.75-9.5毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小於4.75毫米部分經2.36毫米篩孔篩分，2.36-4.75毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生細集料使用；2.36毫米的篩下部分作為選礦原料使用。本發明在已有垃圾焚燒爐渣預處理技術的基礎上，通過簡單的篩分、破碎兩種物理處理措施，將爐渣的資源化利用價值發揮到最大，提高了爐渣的利用水平，並避免了爐渣對城市環境造成汙染，可做到爐渣較高比例的資源化再生利用率。
【專利說明】一種垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，尤其是將爐渣處理為道路基層用集料和選礦原料的工藝方法。
【背景技術】
[0002]垃圾焚燒爐渣的物理力學特性與天然石料類似，可作為道路建築材料的替代集料使用。爐渣集料粒徑變化範圍大，不同粒徑爐渣的物理組成也變化巨大。依據現有技術，是將其直接或採用一定預處理措施處理後與天然石料混合使用。但尚存在以下問題:
(1)集料在道路工程材料中的結構力學作用不同，粗集料起到嵌擠作用，在荷載作用下提供主要的抵抗能力，細集料主要起到填充粗集料間空隙的作用，而大於9.5毫米的爐渣集料強度低，在保證道路建築材料強度的前提下爐渣用量較小，因此大於9.5毫米的粗粒徑爐渣集料不宜使用；
(2)爐渣中的重金屬元素、可溶鹽含量遠超過天然石料，且主要集中在細粒徑部分，即〈2.36毫米部分，一方面這些物質在道路建築材料使用過程中存在浸出的可能性，對環境存在潛在的影響，另一方面這些物質從物理化學方面影響到道路建築材料的強度形成，其耐久性存在一定問題，這對道路結構的使用性能和壽命帶來影響，因此〈2.36毫米的細粒徑爐渣部分不宜用於道路建築材料；
垃圾是社會生活中金屬物質的終點，如不將其回收利用，則不可再生的金屬、尤其是稀有重金屬量將逐漸減少。將細粒徑爐渣視為選礦原料，採用目前成熟的工藝手段可將其中的金屬分選出來，如鐵、鋁、銅、鋅、鎘、鉛及金、銀，這對於降低爐渣的環境影響性、保證金屬元素在自然環境中的正常循環流通具有重大意義。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術的不足，本發明的目的在於依據垃圾焚燒爐渣不同粒徑部分的物理力學特性，採用篩分、破碎工藝降低爐渣集料的變異性、保證其質量水平，提供一種將其用於水泥穩定碎石混合料的工藝方法，並根據細粒徑爐渣部分金屬元素富集的特性，提供一種將其作為選礦原料的工藝方法。
[0004]本發明的具體技術方案如下:
一種垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，包含以下步驟:(I)將垃圾焚燒爐渣經9.5毫米篩孔篩分，其中9.5暈米以上部分破碎；(2)小於9.5暈米部分經4.75暈米篩孔篩分，
4.75-9.5毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小於4.75毫米部分經2.36毫米篩孔篩分，2.36-4.75毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生細集料使用，
2.36毫米的篩下部分作為選礦原料使用。
[0005]所述垃圾焚燒爐渣在之前還經過磁選除鐵、風選、渦電流分選的預處理措施。
[0006]所述對大於9.5毫米爐渣的破碎，採用破碎機對爐渣破碎，破碎後對於小於9.5毫米部分，按照以上步驟(2)、(3)進行操作。[0007]所述水泥穩定碎石混合料中，以重量百分比計算，石料:4.75、.5毫米爐渣集料:
2.36~4.75毫米爐渣集料:砂:水泥=45~70%:10~20%:6~16:20%:3~5%。
[0008]所述小於2.36毫米爐渣作為選礦原料是採用選礦工藝將爐渣中的金屬提煉出來。
[0009]所述選礦工藝是選礦工業中常採用的重選法、浮選法、磁選法或電選法。
[0010]本發明的技術效果:
(I)本發明在已有垃圾焚燒爐渣預處理技術的基礎上，可做到爐渣較高比例的資源化再生利用率。
[0011](2)本發明提出以爐渣集料替代天然石料製備水泥穩定碎石混合料，一方面混合料的性能可滿足道路行業標準，從而提供一種道路建築材料、減少天然石料用量，另一方面水泥在混合料中同時發揮了粘結劑和固化毒性物質的作用，保證了道路建築材料的環境安全性。
[0012](3)本發明提出的將爐渣作為選礦原料的用途，在現有選礦技術條件下爐渣中的金屬提取率可達到較高的水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1本發明的生活垃圾焚燒爐渣綜合利用的工藝流程圖。
[0014]圖2是實施例1的幹縮應變與放置時間的關係圖。
【具體實施方式】
[0015]以下通過實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0016]垃圾焚燒爐渣集料在篩分前經過磁選除鐵、風選、渦電流分選措施的預處理。
[0017]垃圾焚燒爐渣按照圖1工藝流程篩分為4.75-9.5毫米部分、2.36-4.75毫米部分。水泥採用32.5級普通娃酸鹽水泥,碎石採用最大粒徑為31.5mm的石灰巖集料。按照現行道路行業標準《公路浙青路面設計規範》(JTG D50 )中水泥穩定碎石混合料級配確定混合料各種材料的配比，見表1。按照《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTGE51-2009)中的試驗方法成型、養生各混合料,並測試性能。
[0018]表1混合料配比 實施例1
本實施例採用4.5%的水泥劑量研究水泥穩定爐渣碎石混合料的路用性能。
[0019]各混合料強度見表2，除混合料3外，可滿足規範要求。
[0020]表2各混合料強度指標對比
【權利要求】
1.一種垃圾焚燒爐渣資源化利用方法，其特徵在於，包含以下步驟:(1)將垃圾焚燒爐渣經9.5毫米篩孔篩分，其中9.5毫米以上部分破碎；(2)小於9.5毫米部分經4.75毫米篩孔篩分，4.75-9.5毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生粗集料使用；(3)小於4.75毫米部分經2.36毫米篩孔篩分，2.36-4.75毫米部分作為水泥穩定碎石混合料的再生細集料使用；2.36毫米的篩下部分作為選礦原料使用。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述垃圾焚燒爐渣在步驟(1)的篩孔篩分之前經過磁選除鐵、風選、渦電流分選的預處理。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述對大於9.5毫米爐渣的破碎，採用破碎機對爐渣破碎，破碎後小於9.5毫米部分，按照步驟(2)、(3)進行操作。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述水泥穩定碎石混合料中，以重量百分比計算，石料:4.75~9.5毫米爐渣集料:2.36~4.75毫米爐渣集料:砂:水泥=45~70%:10~20%:6~16:20%:3~5%。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述小於2.36毫米爐渣作為選礦原料，是採用選礦工藝將爐渣中的金屬提煉出來。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於所述選礦工藝是重選法、浮選法、磁選法或電選法。
【文檔編號】C22B7/00GK103992053SQ201410189170
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】徐斌, 李軍代, 譚斌 申請人:上海寰保渣業處置有限公司, 上海浦東路橋建設股份有限公司