[发明专利]一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥的方法

说明书

本发明公开了一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥的方法，(1)将高镁粉、垃圾焚烧飞灰和煤矸石混合，得到氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料，研磨，得到氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉；(2)将铝灰与氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉混合，得到铝灰氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉；(3)将铝灰氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉进行低温等离子体照射处理，得到氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥。本发明实现了对危险废弃物的高效资源化转化利用；所制备的氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥活性高，最高强度可达47Mpa，可浸出重金属含量不超过GB30760中规定的限值，二噁英含量低于50ng‑TEQ/kg。

技术领域

本发明涉及固体废弃物的资源化再利用，尤其涉及一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥的方法。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是生活垃圾在焚烧发电过程中从流化床或炉排炉附属烟道中捕获的粉尘状物质。其颗粒细小，含有0.5％～1.5％左右的重金属和微量不溶性二噁英类毒害物质。因有毒性特征，生活垃圾焚烧飞灰被列在《国家危险废物名录》中，属于一种管控的危险废物。除了毒害物质，生活垃圾焚烧飞灰中还含有30％～45％的氧化钙，因此其也是一种潜在的建材原料。但生活垃圾焚烧飞灰中还富集了10％～25％左右的氯盐。毒害物质及大量氯的存在严重限制了生活垃圾焚烧飞灰有效的资源化利用。

铝灰是铝冶炼及加工行业产生的副产物，因具有明显的反应性和化学毒性也被归列在《国家危险废弃物名录》中。铝灰中存在有一定量的氮化铝和碳化铝，在潮湿的堆存环境下易发生水解释放出易燃、易爆的甲烷和氢气。同时，铝灰中也含有少量的重金属和一定量的氯化物，这也大大限制了铝灰在建材方面的应用。

不管是垃圾焚烧飞灰，还是铝灰，目前针对这两种危废物质的无害化处置及资源化利用技术均不成熟，研发出来可高效推广的产品更是少之又少。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥的方法，制备方法简单，在实现对危废物资源化利用的同时制备出了活性高、强度大的水泥材料。

技术方案：本发明所述的一种利用垃圾焚烧飞灰和铝灰制备氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥的方法，包括以下步骤：

(1)将高镁粉、垃圾焚烧飞灰和煤矸石混合，得到氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料，研磨3～12h，得到氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉；

(2)将铝灰与氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉混合，搅拌均匀，得到铝灰氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉；

(3)将铝灰氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉吹到低温等离子体放电通道中处置0.25～1.25h，得到氯氧镁掺混合硅铝酸盐水泥。

综合考虑所制备水泥的单轴抗压强度及其污染物含量，其中，所述步骤(1)中高镁粉、垃圾焚烧飞灰、煤矸石的质量比为30～60:30～60:100。

所述步骤(2)中铝灰与氯氧镁掺混合硅酸盐水泥生料细粉的质量比为4～29:100，进一步优选为5～25:100。

所述步骤(3)中低温等离子体照射的放电电压为4～115kV，进一步优选为5～105kV；作用气氛为空气或氧气，进一步优选为氧气。