一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业废渣的处置及利用的方法，特别涉及一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法，属建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002]我国城市生活垃圾产生量以每年8%?10%的速度增加，垃圾处理已成为迫在眉睫的问题，垃圾焚烧以其具有减容量大、无害化、资源化等优点而成为垃圾处理的一种科学有效的方法。但垃圾焚烧会产生大量的灰渣，包括飞灰和底灰，飞灰中因含有大量的有毒重金属和二噁英等有害物质，而被认为是一种危险固体废弃物，因此，必须对垃圾焚烧灰进行固化和稳定化处理。另外，随着冶金行业的发展，生产过程中产生的工业废渣(如铬渣、镍渣、铅渣等)日益增多，如不能及时转化利用，将会对环境和人体健康产生恶劣影响。加快工业废渣的资源化利用、有效利用冶金固体废弃物、提高冶金固废综合利用率对经济发展和环境保护有重要意义。
[0003]目前，对于工业废渣的资源化利用已成为研究热点，对垃圾焚烧灰资源化利用主要是以垃圾焚烧灰为原料烧制水泥熟料或陶粒，陶粒是一种建筑用轻骨料，可以替代传统的碎石、河卵石等制成轻集料混凝土制品如轻质板材等;对铬渣、铅渣、镍渣的资源化利用主要是将其作为掺合料用于建筑材料，将垃圾焚烧灰与其他工业废渣共同处置制成高表观密度的骨料研究的很少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种工业废渣如垃圾焚烧灰、铬渣、镍渣、铅渣等为原料制备高表观密度骨料的方法。
[0005]本发明目的通过以下技术方案实现，包括步骤:
[0006]I)按重量取垃圾焚烧灰10?50%、铬渣I?40%、镍渣I?40%、铅渣I?50%、粘土10?60% ；
[0007]2)将步骤I)所取全部原料均匀混合，磨成粒径小于100微米的粉料；
[0008]3)用占粉料重量比1?20 %的水将粉料搅拌均匀后，放入造粒机中，以5?20MPa的压力挤压成粒径为0.8?2.0cm的球形料球；
[0009]4)将制得的料球放入干燥箱中干燥至含水率小于2%，干燥箱温度为105°C ;
[0010]5)将步骤4)干燥后的料球放入烧结炉中烧结，烧结温度为1100°C?1300 V ；保温时间30?90分钟；
[0011]6)经烧结后，在烧结炉内自然冷却至室温，即得高表观密度的骨料。
[0012]为了获得更好的效果，优选控制原材料中Fe2O3的含量小于10%，Na20、K20的总含量小于3% ；
[0013]烧结优选程序为:烧结温度为1100 °C?1300 °C，①以3-6 °C /分的升温速率，由室温升到300°C，保温20-60分钟;②从300°C?1000°C，升温速率为5-8°C/分钟;③1000°C以上至烧结温度，升温速率为3 °C /分钟;④在1100°C?1300°C保温1?30分钟。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]1.本发明提供了一种高表观密度骨料的制备方法。产品骨料的表观密度在2700Kg/m3以上，属于高表观密度的重骨料。
[0016]2.为资源化利用工业废渣，提高冶金固废综合利用率提供了一种科学有效的途径；同时，本方法产品是高表观密度的骨料，其对于缓解骨料供应紧张，减少天然不可再生资源的开发和减少环境破坏具有重大的经济、社会和环境效益。
[0017]3.本发明可实现对工业废渣中有毒重金属的无害化处理，制备的高表观密度的骨料能有效将重金属固化，减少重金属浸出，有利于环境保护。
【附图说明】
[0018]图1为利用垃圾焚烧灰、铬渣、镍渣、铅渣、粘土等制备高表观密度骨料的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明做进一步的说明，但不限制本发明。
[0020]实施例1:
[0021 ] 按重量取垃圾焚烧灰50 %、铬渣5 %、铅渣5 %、镍渣5 %、粘土35 %，磨细至100微米以下；然后加入占固体物料重量14%的水，搅拌成均匀的浆料后放入成型机中，以15MPa的压力挤压成0.8cm的料球;将制好的料球放入干燥箱中，在105°C下烘干12小时。烘干后的料球放入马弗炉中，以6 °C /min的升温速率升至300 V，保温20分，然后以8 °C /min的升温速率升至1000 °C，再由3 °C /min的升温速率由1000 °C升至1175 °C，在1175 °C保温20分，结束煅烧；将料球在马弗炉中随炉自然冷却至室温，即制得高表观密度的骨料。
[0022]所得骨料的表观密度为2700Kg/m3。
[0023]实施例2:
[0024]按重量取垃圾焚烧灰20 %、铬渣7 %、铅渣25 %、镍渣8 %、粘土40 %，磨细至100微米以下;然后加入占固体物料重量18%的水，搅拌成均匀的浆料后放入成型机中，以8MPa的压力挤压成1.2cm的料球;将制好的料球放入干燥箱中，在105°C下烘干12小时。烘干后的料球放入马弗炉中，以4°C/min的升温速率升至300 V，保温30分，然后以8°C/min的升温速率升至1000 °C，再由3 °C /min的升温速率由1000 °C升至1150 °C，在1150 °C保温1分，结束煅烧；将料球在马弗炉中随炉自然冷却至室温，即制得高表观密度的骨料。
[0025]所得骨料的表观密度为2800Kg/m3。
【主权项】
1.一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法，其特征在于包括步骤: 1)按重量取垃圾焚烧灰10-50%、铬渣I?40%、镍渣I?40%、铅渣I?50%、粘土10?60% ； 2)将步骤I)所取全部原料均匀混合，磨成粒径小于100微米的粉料； 3)用占粉料重量比1?20%的水将粉料搅拌均匀，然后放入造粒机中，以5?20MPa的压力挤压成粒径为0.8?2.0cm的球形料球； 4)将制得的料球放入干燥箱中干燥至含水率小于2%，干燥箱温度为105°C; 5)将步骤4)干燥后的料球放入烧结炉中烧结，烧结温度为1100°C?1300 V ；保温时间30?90分钟； 6)料球经烧结后，在烧结炉内自然冷却至室温，即得高表观密度的骨料。2.如权利要求1所述的一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法，其特征在于烧结程序为:①以3-6 0C /分的升温速率，由室温升到300 0C，保温20-60分钟；②从300 °C?1000 °C，升温速率为5-8°C/分钟；③1000°C以上至烧结温度，升温速率为3°C/分钟；④在1100°C?1300°C保温10?30分钟。3.如权利要求1所述的一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法，其特征在于原材料中Fe2O3的含量小于10%，Na20、K20的总含量小于3%。
【专利摘要】本发明公开了一种工业废渣制备高表观密度骨料的方法，本方法将垃圾焚烧灰10?50％、铬渣1?40％、镍渣1?40％、铅渣1?50％、粘土10?60％等工业废渣土均匀混合后磨细成粉料加水搅拌均匀，经挤压成球、干燥、煅烧、冷却等工艺烧制成具有高表观密度的骨料；本发明为工业废渣的资源化利用提供了一种科学有效的途径，制备的高表观密度的骨料可用于制备重混凝土。
【IPC分类】C04B18/02
【公开号】CN105712643
【申请号】CN201610054829
【发明人】张磊, 张亚楠, 荣辉, 王雪平, 杨久俊
【申请人】天津城建大学