[发明专利]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

说明书

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。

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，与烟气净化系统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；