[发明专利]一种生活垃圾焚烧底灰免烧多孔人造骨料的制备方法

说明书

本发明公开了一种生活垃圾焚烧底灰免烧多孔人造骨料的制备方法。所述人造骨料由生活垃圾焚烧底灰粉末和颗粒、前驱体与碱溶液制成。骨料制备方法包括以下步骤：(1)磁选除铁，将磁选过后的生活垃圾焚烧底灰破碎研磨成粉末和颗粒；(2)将氢氧化钠和水玻璃等碱与水溶解得到碱溶液；(3)将生活垃圾焚烧底灰粉末和颗粒以及前驱体混合，倒入80％的碱溶液，搅拌20秒；(4)将混合物倒入造粒机造粒，并将剩余碱溶液以喷雾的形式在30秒内喷入造粒机中，直到骨料胚体成型；(5)将人造骨料胚体用塑料薄膜包裹，养护1‑3天，得到免烧多孔人造骨料成品。此方法简单易行，成本低廉，绿色环保，为人造砂石行业提供了一种制备功能型人造骨料的新思路。

技术领域

本发明属于人造骨料建筑材料技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧底灰免烧多孔人造骨料的制备方法。

背景技术

生活垃圾焚烧底灰是生活垃圾焚烧过后产生的碱性固体废弃物，通常收集于燃烧锅炉的底部。生活垃圾焚烧底灰一般由玻璃、各类金属、陶瓷、石块、熔融渣块以及一些不燃烧的物质组成。在中国，底灰不属于危险固废，可直接回收利用，常作为骨料用于道路底基层建设。而直接破碎作为骨料用于水泥基材料中会产生各种问题：1)由于底灰中存在金属铝，该金属会与水泥中碱反应产生氢气，从而导致建筑产品的膨胀开裂；2)底灰中大量的玻璃也会与水泥中碱反应，发生碱骨料反应，生成体积更大的钙矾石，从而导致混凝土的鼓包开裂；3)底灰中存在大量的氯离子和硫酸根，硫酸根会与水泥中硅酸三钙反应生成钙矾石，导致体积膨胀，而氯离子则会腐蚀钢筋，造成混凝土的耐久性问题。底灰与水泥基材料不兼容性严重限制了生活垃圾焚烧底灰的建材资源化利用。因此，当用于水泥基材料时，一般需要进一步处理。

目前都市建筑都趋于高楼层建设，而在地缘上，我国处于地震频发国家，因此，减少建筑物自重是非常必要的。除了建筑主体结构必须强调强度高自重轻之外，对于非结构性构件的自重减轻要求也相对提高。一般的普通混凝土已无法满足现今高层建筑的设计需求。因此，积极开发轻质、耐震、隔热、节能的轻质骨料以替代传统的天然砂石扮演着相当关键的角色。轻质骨料具有表面坚硬，内部粗糙多孔的物理结构，因此具有孔隙率高、密度低、导热系数低的特性。在混凝土中使用轻质骨料替代普通骨料，能够有效地降低建筑物质量，提升保温隔热以及吸声降噪的能力，具有较高的附加值。目前轻质骨料广泛的运用于建筑行业，包括装配式建筑构件、高层建筑保温砌块等。此外，轻质骨料还被用于海绵城市渗水储水材料的制备以及湿地浮床绿植栽培等。

传统轻质骨料包括陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等，其制备过程涉及粘土、页岩、珍珠岩、蛭石等材料的使用以及高温煅烧技术。专利CN113698175A公开了一种煅烧煤矸石(1050～1150℃)制备陶粒的方法；专利CN111362706B公开了一种铝污泥烧结陶粒(900～1300℃)的方法。可见传统的轻质骨料制备方法具有能源消耗量大、成本高的缺点。而对于生活垃圾焚烧底灰生产陶粒或者轻质骨料，目前的专利仍然以烧结法或者外加添加剂的方法制备。专利CN106630815B公开了一种垃圾焚烧底灰免烧陶粒及其制备方法，该专利通过外加膨胀珍珠岩实现骨料的轻质；专利CN105036707A公开了一种生活垃圾焚烧底灰制备建筑陶粒的方法，该专利通过在1000～1100℃下煅烧底灰2分钟得到陶粒。高温煅烧是一个高能耗、高污染、高成本的过程，而添加外加剂不可避免的增加了生产成本，造成工艺的繁琐。如何开发一种简单、快捷、方便、成本低廉的生活垃圾焚烧底灰人造轻质骨料制备方法迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生活垃圾焚烧底灰免烧多孔人造骨料的制备方法，以达到实现生活垃圾焚烧底灰资源化，开拓一种功能型人造骨料以提高其附加值的目的。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种生活垃圾焚烧底灰免烧多孔人造骨料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，利用磁选法去除生活垃圾焚烧底灰中的铁；并将磁选过后的生活垃圾焚烧底灰进行破碎研磨，分别得到生活垃圾焚烧底灰粉末和颗粒；