[发明专利]一种利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法及产品

说明书

本发明公开利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法，分别称取铝灰、硅藻土、城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，得改性飞灰；分别称取磷酸钠和改性飞灰，混合，得碱掺改性飞灰；分别称取水和碱掺改性飞灰，搅拌，同时进行低温等离子体照射，得免烧水泥浆；将免烧水泥浆烘干，研磨，过筛，得利用城市生活垃圾制备的免烧结水泥。本发明还公开了上述方法制备得到的免烧结水泥。本发明制备的免烧结水泥的Zn和Pb最小浸出值远低于荷兰建材标准中无机污染物Zn和Pb的限值，二噁英含量远低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889‑2008）中的限值。

技术领域

本发明涉及固体危险废弃物无害化处置及资源化利用研发领域，尤其涉及一种利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法及产品。

背景技术

城市生活垃圾焚烧飞灰是指由城市生活垃圾焚烧过程中产生的并通过烟气处理系统收集得到的污染粉尘物。大型生活垃圾焚烧厂收集的飞灰通常为洗涤反应灰和布袋除尘器飞灰混合在一起的混合型焚烧飞灰。城市生活垃圾焚烧飞灰属于危险固体废物，其所含的重金属和二噁英污染物具有致畸、致癌、致突变特性，如不当处置易给周边居民及生态环境带来不可逆的危害。因此，城市生活垃圾需要无害化处理后才能再次利用。

当前，应用水泥窑协同处置技术可将城市生活垃圾焚烧飞灰转化为水泥，实现城市生活垃圾焚烧飞灰资源化利用。但该技术本质上是将飞灰掺入到水泥中，并通过高温热降解途径将飞灰中的二噁英类物质去除。

总体而言，应用水泥窑协同处置技术处置城市生活垃圾焚烧飞灰无法高效地解决城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属污染问题，处置过程对城市生活垃圾焚烧飞灰的掺量也有严格的要求，以免因飞灰掺量过高而影响处置效果和降低水泥成品质量。同时对城市生活垃圾焚烧飞灰进行水泥窑协同处置离不开高温环境(高于1000℃)，处置能耗较高。

因此，鉴于现有处置技术特征，研发一种可有效解决生活垃圾焚烧飞灰中重金属和二噁英污染问题同时可将城市生活垃圾焚烧飞灰转化为无需烧结水泥的处置技术是解决上述现有技术问题的关键。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法。

本发明还要解决的技术问题是提供了上述方法制备得到的免烧结水泥。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：本发明提供了一种利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法，包括以下步骤：

1)分别称取铝灰、硅藻土、城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，得改性飞灰；

2)分别称取磷酸钠和改性飞灰，混合，得碱掺改性飞灰；

3)分别称取水和碱掺改性飞灰，30～120rpm转速条件下进行搅拌，同时进行低温等离子体照射0.5～1.5小时，得免烧水泥浆；

4)将免烧水泥浆烘干，研磨，过200～400目筛，得利用城市生活垃圾制备的免烧结水泥。

其中，所述步骤1)中的铝灰、硅藻土、城市生活垃圾焚烧飞灰质量比5～10∶15～25∶100。

其中，所述步骤2)中的磷酸钠和改性飞灰质量比2.5～7.5∶100。

其中，所述步骤2)中的水和碱掺改性飞灰液固比1～2∶1mL/mg。

其中，所述步骤3)中的低温等离子体照射的作用电压为5～25KV，作用气氛为氧气。

其中，所述步骤4)中烘干温度为50～150℃。

本发明内容还包括所述的方法制得的免烧结水泥。