[发明专利]一种免烧稳定固化重金属相变轻集料及制备方法

说明书

本发明公开了一种免烧稳定固化重金属相变轻集料及制备方法，属于固废资源化利用技术领域，该相变轻集料包括以下质量份的原料：废浆50～80份，回收石削10～20份，回收扬尘5～10份，污泥焚烧残渣10～20份，铁尾矿砂5～15份，高炉矿渣10～20份和相变材料1～10份。本发明以混凝土搅拌站产生的废浆和回收石削等固废及液废为主要原料，收集混凝土搅拌站扬尘作为辅料，协同处置铁尾矿砂、污泥焚烧残渣和高炉矿渣，并加入相变材料，通过混合、造粒和养护过程制得相变轻集料；可有效固化污泥焚烧残渣中的重金属，同时应用于建筑保温隔热结构及构件，具有显著的节能效果。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用技术领域，具体涉及到一种免烧稳定固化重金属相变轻集料及制备方法。

背景技术

相变轻集料是通过在制备轻集料的过程中加入相变材料制得，相变材料在高于其相变温度下会发生熔化而吸热，当低于其相变温度时发生凝固并释放热量，从而达到控制环境温度和储能的作用，在轻集料的制备过程中加入相变材料，会使轻集料具有自动吸热放热效果，这类轻集料在建筑物中的应用，使建筑物具有绿色节能、高抗冻融、保温隔热的特点。但传统相变轻集料通常采用多孔轻集料来吸附相变材料，存在制备成本高、工艺复杂和因相变材料于轻集料中的分布不均匀导致保温隔热效果差的问题。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种免烧稳定固化重金属相变轻集料及制备方法，可有效解决传统相变轻集料存在制备成本高、工艺复杂和因相变材料于轻集料中的分布不均匀导致保温隔热效果差的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种免烧稳定固化重金属相变轻集料，包括以下质量份的原料：废浆50～80份，回收石削10～20份，回收扬尘5～10份，污泥焚烧残渣10～20份，铁尾矿砂5～15份，高炉矿渣10～20份和相变材料1～10份。

本发明中废浆、回收石削和回收扬尘等原料均来自混凝土搅拌站产生的固废及液废，以上述混凝土搅拌站产生的液废及固废为主要原材料制备轻集料，协同处置铁尾矿、污泥焚烧残渣和高炉矿渣，可极大提升混凝土搅拌站行业的固废及液废处置水平，提高固废及液废利用率和附加价值，大大降低了相变轻集料的生产成本。

进一步地，一种免烧稳定固化重金属相变轻集料，包括以下质量份的原料：废浆60份，回收石削15份，回收扬尘5份，污泥焚烧残渣20份，铁尾矿砂15份，高炉矿渣15份和相变材料8份。

进一步地，废浆为混凝土搅拌站废浆，具体可选自清洗罐车、清洗泵车、清洗搅拌机等所得的清洗废浆。

进一步地，混凝土搅拌站废浆中固体质量浓度大于20wt％，其固体粒径分布中90％以上颗粒小于80微米；其固体主要成分为未完全水化的水泥和粉煤灰；其中，未完全水化的水泥内部含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等活性物质，可持续水化生成水化硅酸钙，形成强度。

进一步地，混凝土搅拌站废浆的pH大于11。

进一步地，回收石削为混凝土搅拌站回收石削，具体可选自沉积在混凝土搅拌站石料仓、混凝土搅拌站机制砂仓底部的石削、清理输送石料和机制砂的皮带产生的石削或清理搅拌机产生的石削。

进一步地，回收石削的粒径小于1mm。

进一步地，回收扬尘为混凝土搅拌站扬尘，具体为混凝土搅拌生产过程中产生的扬尘，其主要成分为粘土质原料，如二氧化硅和三氧化二铝等粘土质成分。

进一步地，污泥焚烧残渣中三氧化二铝含量大于20wt％，二氧化硅含量大于60wt％，氧化铁含量大于3wt％。

本发明的污泥焚烧残渣是由污泥在焚烧过程中内部有机质被完全燃烧得到的焚烧残渣；其主要成分是氧化硅和氧化铝，同时还含有少量的重金属离子。

进一步地，铁尾矿砂中氧化硅含量大于50wt％，氧化铝含量大于5wt％。