[发明专利]基于臭氧氧化的轻质混凝土制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质混凝土制品的制造方法，尤其是基于臭氧氧化的轻质混凝土制品的制造方法。

背景技术

现代建筑不断向高层发展，对墙体提出诸多要求，例如减少厚度、减轻自重、保温隔热良好、隔音良好、强度合适等，从而使得轻质混凝土制品受到市场青睐。轻质混凝土制品，例如BM砌块(轻质混凝土砌块)，是以轻集料为主要原材料生产的建筑材料，其广泛应用于改建工程、高层建筑室内隔墙等。然而，目前市场上的产品存在诸多不足之处：如砌筑前要大量渗水，浪费水资源；强度低，墙面易裂开；粉煤灰砌块重量大，韧性差。例如申请号为200810018336.5和申请号为200720032119.2的中国专利申请公开了无冷热桥复合节能砌块，它由轻质混凝土基体和芯模保温层复合而成，解决了已有技术两端混凝土产生“冷(热)桥”问题，但抗压强度无法达到5MPa要求。

此外，伴随着我国经济快速发展，产生了大量废渣废料。例如，锅炉燃煤产生煤渣；燃煤电厂产生粉煤灰；钢厂产生钢渣；拆迁产生的建筑垃圾等。这些废渣废料的大部分并没有得到很好的处理应用，占用大量土地，污染了环境。

现有的烟气脱硫脱硝设备大多采用湿法工艺，容易产生大量工业废液，这不利于其在缺水地区的推广应用。专利文献CN11768902A公开了一种烟气脱硝方法，采用O₃作为氧化剂喷入烟道，将烟气中的NO氧化为易溶于水的NO₂或N₂O₅，然后使用水或碱液吸收烟气，达到脱硝的效果。专利文献103801177A公开了一种烟气脱硫脱硝方法，烟气中的NO会被O₃氧化成高价态的NO_X，随后烟气被氧化镁浆液吸收，氧化镁浆液将首先与烟气中的SO₂反应，将SO₂吸收，生成亚硫酸镁，完成脱硫，累积的亚硫酸镁会与高价态NO_X发生氧化还原反应，生成亚硝酸根和硫酸根，这一反应能促进NO_X的吸收，得到较高的脱硫脱硝效率。该方法虽能达到脱硝的目的，但是O₃在高温环境中易分解，降低脱硝效率，O₃使用量过大；且该工艺需要消耗大量水。专利文献CN103585877B公开了一种利用烟气脱硫后浆液制备MgSO₄的系统，其中使用Mg(OH)₂脱硫制备MgSO₄，副产品为MgSO₄溶液，后续需要大量蒸汽蒸发、结晶、干燥副产品，造成消耗较多的蒸汽，提高了运行成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于臭氧氧化的轻质混凝土制品的制造方法，该方法能够利用烟气脱硫脱硝产生的副产品与包括固废的物料结合生产优质的轻质混凝土制品。根据本发明优选的技术方案，可以实现废气、废水和固废协同治理及资源的可持续性利用。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明提供一种基于臭氧氧化的轻质混凝土制品的制造方法，包括如下步骤：

(1)将烟气与含臭氧的气体混合，所得混合烟气进入烟气脱硫脱硝塔，然后与粉状的脱硫脱硝剂反应实现烟气的干法脱硫脱硝，从而形成初步净化烟气；该初步净化烟气从烟气脱硫脱硝塔排出；其中，所述脱硫脱硝剂含有能够将二氧化硫氧化为三氧化硫的催化剂，所述催化剂选自钒、锰、钴、镍、铜的氧化物中的至少一种；

(2)所述初步净化烟气进入除尘器进行除尘处理，得到净化烟气和副产品；所述副产品包括第一副产品和第二副产品，第一副产品包含硫酸盐和硝酸盐，第二副产品包含未反应的脱硫脱硝剂，第一副产品被排出，第二副产品则被循环至所述烟气脱硫脱硝塔；

(3)将包含第一副产品、轻集料、工业固废和水的物料混合均匀，形成混合料；将所述混合料经成型和养护，从而得到所述轻质混凝土制品。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，所述脱硫脱硝剂还包括氧化镁；所述催化剂为钒的氧化物，且所述催化剂占所述脱硫脱硝剂的0.01～0.05wt％。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，所述烟气的含尘量为20～70mg/Nm³；所述烟气的温度为80～200℃；且所述含臭氧的气体中臭氧浓度为1～15wt％。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，所述含臭氧的气体通过高压雾化喷嘴喷入、并与烟气混合，且所述高压雾化喷嘴的压力为0.7～1.0MPa。