一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法
2023-05-22 19:33:36
一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種工業廢渣的處置及利用的方法，特別涉及一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法，屬建築材料技術領域。
【背景技術】
[0002]我國城市生活垃圾產生量以每年8%?10%的速度增加，垃圾處理已成為迫在眉睫的問題，垃圾焚燒以其具有減容量大、無害化、資源化等優點而成為垃圾處理的一種科學有效的方法。但垃圾焚燒會產生大量的灰渣，包括飛灰和底灰，飛灰中因含有大量的有毒重金屬和二噁英等有害物質，而被認為是一種危險固體廢棄物，因此，必須對垃圾焚燒灰進行固化和穩定化處理。另外，隨著冶金行業的發展，生產過程中產生的工業廢渣(如鉻渣、鎳渣、鉛渣等)日益增多，如不能及時轉化利用，將會對環境和人體健康產生惡劣影響。加快工業廢渣的資源化利用、有效利用冶金固體廢棄物、提高冶金固廢綜合利用率對經濟發展和環境保護有重要意義。
[0003]目前，對於工業廢渣的資源化利用已成為研究熱點，對垃圾焚燒灰資源化利用主要是以垃圾焚燒灰為原料燒制水泥熟料或陶粒，陶粒是一種建築用輕骨料，可以替代傳統的碎石、河卵石等製成輕集料混凝土製品如輕質板材等;對鉻渣、鉛渣、鎳渣的資源化利用主要是將其作為摻合料用於建築材料，將垃圾焚燒灰與其他工業廢渣共同處置製成高表觀密度的骨料研究的很少。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種工業廢渣如垃圾焚燒灰、鉻渣、鎳渣、鉛渣等為原料製備高表觀密度骨料的方法。
[0005]本發明目的通過以下技術方案實現，包括步驟:
[0006]I)按重量取垃圾焚燒灰10?50%、鉻渣I?40%、鎳渣I?40%、鉛渣I?50%、粘土10?60% ；
[0007]2)將步驟I)所取全部原料均勻混合，磨成粒徑小於100微米的粉料；
[0008]3)用佔粉料重量比1?20 %的水將粉料攪拌均勻後，放入造粒機中，以5?20MPa的壓力擠壓成粒徑為0.8?2.0cm的球形料球；
[0009]4)將製得的料球放入乾燥箱中乾燥至含水率小於2%，乾燥箱溫度為105°C ;
[0010]5)將步驟4)乾燥後的料球放入燒結爐中燒結，燒結溫度為1100°C?1300 V ；保溫時間30?90分鐘；
[0011]6)經燒結後，在燒結爐內自然冷卻至室溫，即得高表觀密度的骨料。
[0012]為了獲得更好的效果，優選控制原材料中Fe2O3的含量小於10%，Na20、K20的總含量小於3% ；
[0013]燒結優選程序為:燒結溫度為1100 °C?1300 °C，①以3-6 °C /分的升溫速率，由室溫升到300°C，保溫20-60分鐘;②從300°C?1000°C，升溫速率為5-8°C/分鐘;③1000°C以上至燒結溫度，升溫速率為3 °C /分鐘;④在1100°C?1300°C保溫1?30分鐘。
[0014]本發明的有益效果:
[0015]1.本發明提供了一種高表觀密度骨料的製備方法。產品骨料的表觀密度在2700Kg/m3以上，屬於高表觀密度的重骨料。
[0016]2.為資源化利用工業廢渣，提高冶金固廢綜合利用率提供了一種科學有效的途徑；同時，本方法產品是高表觀密度的骨料，其對於緩解骨料供應緊張，減少天然不可再生資源的開發和減少環境破壞具有重大的經濟、社會和環境效益。
[0017]3.本發明可實現對工業廢渣中有毒重金屬的無害化處理，製備的高表觀密度的骨料能有效將重金屬固化，減少重金屬浸出，有利於環境保護。
【附圖說明】
[0018]圖1為利用垃圾焚燒灰、鉻渣、鎳渣、鉛渣、粘土等製備高表觀密度骨料的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明做進一步的說明，但不限制本發明。
[0020]實施例1:
[0021 ] 按重量取垃圾焚燒灰50 %、鉻渣5 %、鉛渣5 %、鎳渣5 %、粘土35 %，磨細至100微米以下；然後加入佔固體物料重量14%的水，攪拌成均勻的漿料後放入成型機中，以15MPa的壓力擠壓成0.8cm的料球;將制好的料球放入乾燥箱中，在105°C下烘乾12小時。烘乾後的料球放入馬弗爐中，以6 °C /min的升溫速率升至300 V，保溫20分，然後以8 °C /min的升溫速率升至1000 °C，再由3 °C /min的升溫速率由1000 °C升至1175 °C，在1175 °C保溫20分，結束煅燒；將料球在馬弗爐中隨爐自然冷卻至室溫，即製得高表觀密度的骨料。
[0022]所得骨料的表觀密度為2700Kg/m3。
[0023]實施例2:
[0024]按重量取垃圾焚燒灰20 %、鉻渣7 %、鉛渣25 %、鎳渣8 %、粘土40 %，磨細至100微米以下;然後加入佔固體物料重量18%的水，攪拌成均勻的漿料後放入成型機中，以8MPa的壓力擠壓成1.2cm的料球;將制好的料球放入乾燥箱中，在105°C下烘乾12小時。烘乾後的料球放入馬弗爐中，以4°C/min的升溫速率升至300 V，保溫30分，然後以8°C/min的升溫速率升至1000 °C，再由3 °C /min的升溫速率由1000 °C升至1150 °C，在1150 °C保溫1分，結束煅燒；將料球在馬弗爐中隨爐自然冷卻至室溫，即製得高表觀密度的骨料。
[0025]所得骨料的表觀密度為2800Kg/m3。
【主權項】
1.一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法，其特徵在於包括步驟: 1)按重量取垃圾焚燒灰10-50%、鉻渣I?40%、鎳渣I?40%、鉛渣I?50%、粘土10?60% ； 2)將步驟I)所取全部原料均勻混合，磨成粒徑小於100微米的粉料； 3)用佔粉料重量比1?20%的水將粉料攪拌均勻，然後放入造粒機中，以5?20MPa的壓力擠壓成粒徑為0.8?2.0cm的球形料球； 4)將製得的料球放入乾燥箱中乾燥至含水率小於2%，乾燥箱溫度為105°C; 5)將步驟4)乾燥後的料球放入燒結爐中燒結，燒結溫度為1100°C?1300 V ；保溫時間30?90分鐘； 6)料球經燒結後，在燒結爐內自然冷卻至室溫，即得高表觀密度的骨料。2.如權利要求1所述的一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法，其特徵在於燒結程序為:①以3-6 0C /分的升溫速率，由室溫升到300 0C，保溫20-60分鐘；②從300 °C?1000 °C，升溫速率為5-8°C/分鐘；③1000°C以上至燒結溫度，升溫速率為3°C/分鐘；④在1100°C?1300°C保溫10?30分鐘。3.如權利要求1所述的一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法，其特徵在於原材料中Fe2O3的含量小於10%，Na20、K20的總含量小於3%。
【專利摘要】本發明公開了一種工業廢渣製備高表觀密度骨料的方法，本方法將垃圾焚燒灰10?50％、鉻渣1?40％、鎳渣1?40％、鉛渣1?50％、粘土10?60％等工業廢渣土均勻混合後磨細成粉料加水攪拌均勻，經擠壓成球、乾燥、煅燒、冷卻等工藝燒製成具有高表觀密度的骨料；本發明為工業廢渣的資源化利用提供了一種科學有效的途徑，製備的高表觀密度的骨料可用於製備重混凝土。
【IPC分類】C04B18/02
【公開號】CN105712643
【申請號】CN201610054829
【發明人】張磊, 張亞楠, 榮輝, 王雪平, 楊久俊
【申請人】天津城建大學