[发明专利]一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺

说明书

本发明公开一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺，包括如下步骤：S1：城市生活垃圾焚烧底灰煅烧消泡预处理；S2：城市生活垃圾焚烧底灰破碎预处理；S3：城市生活垃圾焚烧底灰球磨预处理；S4：碱激发剂溶液配制；S5：城市生活垃圾焚烧底灰碱陈化消泡预处理；S6：碱激发胶凝材料浆体制作；S7：碱激发胶凝材料试件；S8：将碱激发胶凝材料试件进行蒸养；本发明制备工艺采用工业废弃物为主要原料制备碱激发材料，逐步实现对水泥材料的替代，减少对水泥材料的需求，不仅可以缓解水泥生产对石灰石、黏土以及能源的过快消耗，减轻水泥生产所带来的高能耗、高污染问题，而且可以逐步消除工业固体废弃物大量堆积所带来的环境污染问题。

技术领域

本发明涉及碱激发胶凝材料制备工艺，具体是一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺。

背景技术

我国城市生活垃圾减量化、无害化处理以焚烧与填埋为主。城市生活垃圾焚烧(城市生活垃圾焚烧)产物主要分为两类：一类是飞灰，约占总量20％。另一类是底灰，约占总量80％。底灰通常收集于燃烧锅炉底部，由不同类型大颗粒物(45mm)组成，包括熔融渣块、玻璃、石块和小金属碎片等。底灰主要由高沸点元素组成，例如Si⁴⁺、A1³⁺等，因此，底灰属于可直接回收利用的固体废弃物。

城市生活垃圾焚烧底灰的积存同样带来大气环境与水资源的污染，成为大量病原微生物与害虫的孳生地，潜在的危害巨大。而且城市生活垃圾焚烧底灰的填埋处理不仅浪费大量的人力与物力资源，还对地下环境造成严重的污染。城市生活垃圾焚烧底灰的填埋处理不科学也不经济。因此，城市生活垃圾焚烧底灰的多渠道、大规模安全消纳与资源化回收利用已迫在眉睫。

为解决上述问题，现提供一种应用城市生活垃圾焚烧底灰制作碱激发胶凝材料的工艺，可以逐步实现对水泥材料的替代，减少对水泥材料的需求，不仅可以缓解水泥生产对石灰石、黏土以及能源的过快消耗，减轻水泥生产所带来的高能耗、高污染问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一用于城市生活垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺，本发明制备工艺采用工业废弃物为主要原料制备碱激发材料，可以逐步实现对水泥材料的替代，减少对水泥材料的需求，不仅可以缓解水泥生产对石灰石、黏土以及能源的过快消耗，减轻水泥生产所带来的高能耗、高污染问题，而且可以变废为宝，逐步消除工业固体废弃物大量堆积所带来的种种环境污染问题，所产生的环境效益和社会效益将无法估量，通过球磨完成后的城市生活垃圾焚烧底灰的颗粒细度均优于水泥的颗粒细度；通过球磨后的城市生活垃圾焚烧底灰的比表面积远远优于球磨之前的城市生活垃圾焚烧底灰的比表面积，显著提升了城市生活垃圾焚烧底灰的反应活性，通过煅烧熔融预处理与碱陈化预处理彻底消除了底灰遇碱发泡膨胀的现象，通过矿渣粉、熟石灰粉的逐级增钙作用，通过液态硅酸钠的增硅作用，显著增强了底灰碱激发材料的力学性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：

S1：城市生活垃圾焚烧底灰煅烧消泡预处理

将城市生活垃圾焚烧底灰颗粒在马沸炉中煅烧，煅烧温度为1050-1100℃，持续恒温煅烧10-30分钟。

S2：城市生活垃圾焚烧底灰破碎预处理

使用颚式破碎机对煅烧熔融成块体的城市生活垃圾焚烧底灰进行破碎，将城市生活垃圾焚烧底灰破碎为直径4.53-5.03mm的小块状颗粒。

S3：城市生活垃圾焚烧底灰球磨预处理

经球磨机对所述S2中城市生活垃圾焚烧底灰小块状颗粒球磨15-60分钟；

S4：碱激发剂溶液配制

将氢氧化钠和水混合，制得碱激发剂溶液，其中氢氧化钠与水的体重比为(1:15)-(1:5)。