技術領域

本發明屬于固體廢棄物處理與資源化利用技術領域，特別涉及一種用生活垃圾焚燒飛灰直接磨制的水泥及制備方法，具體涉及生活垃圾焚燒飛灰作為混合材直接磨制水泥，以實現生活垃圾焚燒飛灰徹底的無害化和資源化。

背景技術

生活垃圾焚燒技術因其減量化、資源化、無害化程度高已成為國內外生活垃圾處理的發展方向。但在焚燒過程中，煙氣凈化系統和熱回收利用系統收集到的細小塵埃即飛灰，富集了較高濃度的重金屬離子、二噁英等污染物，被認為是危險廢棄物。傳統的先“固化”后“填埋”的飛灰處理模式將占用大量的土地資源，且填埋后造成地下水污染，并沒有從根本上解決飛灰的危害。目前國內外對飛灰資源化利用主要包括生產硅酸鹽熟料、陶粒、燒結磚、免燒磚等產品，但是存在二次污染或工序復雜等問題，使得飛灰資源化利用的經濟效益與環境效益較為低下。

發明專利CN101817650A《一種水泥窯協同處理生活垃圾焚燒飛灰的方法》公開了一種飛灰作為水泥生料替代部分原料生產水泥的方法。該項技術生產的水泥完全滿足P·O42.5級水泥的性能指標，實現了飛灰的資源化綜合利用。但其中的飛灰需要經過水洗預處理，包括水洗、脫水及烘干等較為繁瑣的工藝，且需增設洗滌液凈化等設備，顯著增大了飛灰的處理成本，約為1580元/噸。此外，發明專利CN101302082A《一種利用垃圾焚燒飛灰燒制低堿硫鋁酸鹽水泥及其制備方法》、發明專利CN101817671A《陶粒生產中利用垃圾焚燒飛灰的方法》與發明專利CN102775130A《一種用生活垃圾焚燒飛灰與磷礦尾礦制成的燒結磚及其制備方法》均是在高溫情況下實現了對垃圾焚燒飛灰的資源化利用。但在高溫環境下，二噁英的分解、降溫逆生成與重金屬在高溫下易揮發的特性造成潛在的環境風險難以控制。

發明專利CN101956441A《一種用垃圾焚燒飛灰制造的輕質環保磚及其制造方法》公開了一種以飛灰、粉煤灰、沙、水泥為主要原材料并輔以多種化學藥劑經加水拌合、擠壓成型、蒸壓養護等工藝環節制備輕質環保磚的方法。該項技術為建材行業消納飛灰提供了一種新的途徑，且有效的規避了高溫環境下氯、硫、堿等物質以及重金屬離子、二噁英對環境造成的污染。但是該產品的原材料種類多達12種，使得配料工序較為復雜再加之后續的蒸養工藝均增大了飛灰的處理成本。此外，該項技術中二噁英未得到有效降解對環境仍存在一定的風險。

發明內容

本發明的目的為了解決上述現有技術存在的問題，而提供一種用生活垃圾焚燒飛灰直接磨制的水泥及制備方法，本發明的方法工藝簡單，且將成本較低的生活垃圾焚燒飛灰作環保型資源化利用，以實現生活垃圾焚燒飛灰無害化資源化的高效利用。

一種用生活垃圾焚燒飛灰直接磨制的水泥，各原料按重量百分比計，其特征在于由下述原料制成：

生活垃圾焚燒飛灰0.5-3%、硅酸鹽熟料66-80%、石膏3.5-5%、工業廢渣12-29、催化劑0.1-0.3%；

所述的生活垃圾焚燒飛灰是以生活垃圾在焚燒過程中，經煙氣凈化系統和熱回收利用系統收集到的細小塵埃。

所述的催化劑為輕燒氧化鎂。

所述的工業廢渣為粉煤灰、礦粉、爐渣粉中的一種或幾種物質的混合物。

用生活垃圾焚燒飛灰直接磨制的水泥的制備方法，其特征在于按以下步驟進行：

1）在現有常規水泥生產線的水泥粉磨系統的基礎上增設一個密閉的生活垃圾焚燒飛灰配料庫和催化劑計量泵；

2）將生活垃圾焚燒飛灰、工業廢渣和熟料、石膏、催化劑經計量送入球磨機中進行粉磨而制得用生活垃圾焚燒飛灰直接磨制的水泥。

本發明的有益效果是：

1）本發明充分利用了生活垃圾焚燒飛灰具有一定的膠凝活性與顆粒普遍較細的特性，將生活垃圾焚燒飛灰作為原料，與硅酸鹽熟料、石膏、工業廢渣及催化劑一起加入水泥粉磨系統中磨制水泥。本發明僅需在原水泥廠的基礎上增設一個密閉的飛灰配料庫和催化劑計量泵，具有工藝簡單、成本低的優勢。

2）與在高溫環境下資源化利用垃圾焚燒飛灰相比，本發明有效的規避了高溫環境下氯、硫、堿等物質對窯設備的損壞及高溫環境下重金屬離子的揮發、二噁英的分解及二次合成對環境造成的污染等問題。

3）生活垃圾焚燒飛灰作為原料，在水泥生產過程中，重金屬離子得到了稀釋且在后續水泥的使用過程中，重金屬離子進一步得到固化，消除了生活垃圾焚燒飛灰中重金屬離子對環境的影響。