[发明专利]利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺

说明书

本发明公开了一种利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺，步骤为将铝灰和垃圾焚烧后的飞灰按(6‑7):(3‑4)的重量比混合均化，通过高温熔炉将物料加热至1400‑1700℃，加热保温2‑3h，冷却后破碎磨粉，得到高铝水泥。本方案将铝灰和垃圾焚烧后的飞灰混合均化后高温熔融，制备得到主要成分为铝酸钙硅铝酸钙的高铝水泥，该高铝水泥能够达到CA‑60水泥级别。飞灰中大量重金属盐类熔融后被稳定固化浸出率很低，二噁英在1400℃左右可以被降解无害化处理，处理后毒性浸出满足环保要求及国家标准。铝灰中氯化盐经过1400‑1700℃高温挥发后，经过烟气管道快速降温除尘布袋搜集氯化钙，形成无害化氯化钙副产品。

技术领域：

本发明涉及一种高铝水泥的生产工艺，尤其涉及一种利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺。

背景技术：

铝灰是铝电解过程中产生的一种漂浮于电解槽铝液上的浮渣。铝灰主要分为一次铝灰(白灰)和二次铝灰(黑灰)。一次铝灰是原生铝生产铝过程中所产生的铝渣，其主要成分为金属铝和铝氧化物，其中金属铝含量可达30-70％。二次铝灰是一次铝灰或其它废杂铝利用物理方法或化学方法提取金属铝后的残渣，金属铝含量低，成分相对复杂，主要包含少量的铝(含量10wt％以下)，盐熔剂(10％以上)，氧化物和氮化铝(含量在15-30wt％)。根据《国家危险废物名录》(2016年)规定：铝电解过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、铝电解过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于HW48有色金属冶炼废物。因此，铝灰的回收及利用对环境保护、资源的高效利用和经济可持续发展具有重要的意义。

垃圾焚烧后产生的飞灰，是在烟气净化系统(APC)和热回收系统(如节热器、锅炉等)中收集而得的残余物，约占垃圾焚烧灰渣总量的20％左右，它是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质，飞灰是含水率很低的细小尘粒，呈浅灰色粉末状，一般所取灰样的含水率为10％-23％，热灼减率为34％-51％。飞灰的粒径大小不均，是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体，但总的来说，粒径较小，基本在100μm以下，表面粗糙，呈多角质装，孔隙率较高，比表面积较大，因此垃圾焚烧过程中，产生的飞灰在被捕集之前，在烟气中很容易富集二噁英、重金属等污染物(即含量高)。同时，生活垃圾飞灰的含氯量一般在百分之十几，这对应着较大的含盐量，即飞灰在环境中的可溶部分会将较多的重金属等污染物带入环境。

由于垃圾焚烧后产生的飞灰具有以上特点，因此不能直接填埋处理，而是需要稳定化处理；目前垃圾焚烧后产生的飞灰稳定化处理方式主要有两种，一种是将飞灰与水泥、螯合剂、水等相关物质混合起来，使飞灰达到稳定(即不会透露出有害物质)然后填埋，该种方式处理成本低，但是节省土地；第二种是将飞灰改性，生产建筑材料，该种方式节省土地，但生产成本高，而且生产的建筑材料标准低，只能用于道路修建等作为低标材料使用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺。

本发明由如下技术方案实施：利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺，将铝灰和垃圾焚烧后的飞灰按(6-7):(3-4)的重量比混合均化，通过高温熔炉将物料加热至1400-1700℃，加热保温2-3h，冷却后破碎磨粉，得到高铝水泥。

进一步的，高温熔融过程中产生的烟气降温除尘，得到副产品氯化钙。

进一步的，所述铝灰按重量份计包括：氧化铝31.55份，二氧化硅5.56份，氧化钠2-3份，氧化钙2份，氯化物1-2份。

进一步的，所述飞灰按重量份计包括：氧化铝7.42份、二氧化硅24.5份、氧化铁4.01份、氧化钙33.37份。