[发明专利]一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：提供垃圾焚烧底灰，经自然风化和风干、破碎、筛选后得到预定大小的底灰颗粒；将所述底灰颗粒、水泥、矿粉或粉煤灰按比例混合后投入圆盘造粒机中进行冷粘结造粒，得到人造粗骨料胚体，经养护后即得到可用于混凝土的人造骨料。本发明制备的人造骨料属于高强轻粗骨料，强度高，吸水率低，能够代替天然骨料与烧结骨料，大大减少了天然骨料的开采和烧结骨料的生产，有效的节约资源，降低耗能。本发明能大量处理垃圾焚烧底灰，既降低了成本又减少底灰对环境的压力，节约了空间资源，兼具极高的经济效益与环境效益，为建筑行业提供了一种可持续发展的生产方法。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料及其制备方法。

背景技术

混凝土是城市化建设过程中使用量最大的材料之一，全球每年生产约28亿立方米混凝土。混凝土中骨料约占混凝土体积的四分之三，因此骨料的使用量十分巨大。目前，土木工程中使用的最主要的骨料还是天然骨料(卵石、碎石、河砂等)，骨料的巨大需求将导致有限自然资源的消耗，并对环境可持续性产生不利影响。因此，找到代替天然砂石的人造骨料具有重要意义。

城市垃圾随着城市化的进程日益增加，目前将垃圾焚烧是常用的处理方式。垃圾焚烧过后体积能减少80-90％，剩余的灰渣中约80％为底灰，20％为飞灰。目前的城市垃圾数量及其巨大，即便经过焚烧处理，留下的灰渣数量依然相当可观，需要进行合理的处理。

然而，目前垃圾焚烧底灰的主要的处理方式还是填埋，填埋需要占用大量的土地资源；而且，焚烧垃圾组成复杂，底灰中可能含有多种重金属、无机盐类物质，在底灰填埋或利用过程中，有害成分可能会在酸雨等因素作用下浸出而污染环境。

因此，亟需找到合理的垃圾焚烧底灰处理途径，以减少土地资源的占用，稳定底灰的毒性物质，并尽可能实现废物利用。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料及其制备方法，旨在通过冷粘结造粒技术，将垃圾焚烧底灰制备成可用于混凝土原料的高强轻粗人造骨料，代替天然骨料的使用，节约资源并有效处理城市垃圾焚烧底灰。

冷粘结造粒技术可以固定工业副产品和固体废物中的有害物质，进而在不损害环境的情况下制成骨料，并应用在建筑业中。冷粘结造粒技术具有能耗低，污染物排放少的优点。利用冷粘结造粒技术可以循环利用固体废物，减少固体废物填埋带来的环境负担，其产物可替代天然骨料，进而有效节约自然资源。因此，将冷粘结技术应用于城市垃圾焚烧底灰的处理，能将垃圾焚烧底灰制成人造骨料应用于混凝土中，可以实现废物利用，并且减少土地资源的占用。

本发明的技术方案如下：

一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料的制备方法，其中，包括步骤：

提供垃圾焚烧底灰，经自然风化和风干、破碎、筛选步骤后得到预定大小的底灰颗粒；

将所述底灰颗粒、水泥、矿粉或粉煤灰按照质量比(4-7):1:(2-5)的比例混合，得到混合料；

将所述混合料投入圆盘造粒机中进行造粒，得到人造粗骨料胚体；

将所述人造粗骨料胚体养护至少28天后，即得到可用于混凝土的人造骨料。

所述的以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料的制备方法，其中，所述垃圾焚烧底灰在自然风化和风干之前，还包括用磁选机进行磁选。

所述的以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料的制备方法，其中，所述自然风化和风干需要28-35天。

所述的以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料的制备方法，其中，所述底灰颗粒粒径小于2.36mm。