本发明涉及炉渣废物再利用的,具体而言,涉及一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法。
背景技术:
1、炉渣主要为生活垃圾焚烧后的残余物,其产生量视垃圾成分而定,其主要成分为氧化锰(mno)、二氧化硅(sio2)、氧化钙(cao)、三氧化二铝(a1203)、三氧化二铁(fe203)、废金属,以及少量未燃尽的有机物等。
2、目前对于炉渣均是进行直接填埋,无法对其进行再利用,而由于炉渣内含有重金属等有害物质,直接填埋的会造成土地污染,因此需要对其进行无害化处理,再进行填埋操作,这样不仅浪费了资源,而且也不能对炉渣实现再利用,增大了处理成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,通过氢键的形成,从而使基质沥青与炉渣集料的混合物的粘结力提高了1.2-1.5倍,并且高分子物质的分子质量较大,使得物质在结构中所产生的氢键也较多,旨在解决现有技术中的问题。
2、本发明是这样实现的,一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,具体包括以下步骤:
3、s101:获取待处理炉渣,并对炉渣进行破碎处理,获取颗粒在100-500μ m的炉渣集料,再对炉渣集料进行无害化处理;
4、s102:按重量份称取炉渣集料120-200份、基质沥青50-60份分别加入至改性剂中加热,并不断通过机械搅拌,所设置的加热温度为80-100℃,搅拌时间为30-50min,获取初始粘结集料;
5、s103:在初始粘结集料的搅拌罐一侧增加吹气泵,将外部空气大量排入至搅拌罐内,边灌气边不断地加热与搅拌,获取气密饱和粘结集料;
6、s103:向气密饱和粘结集料中加入15-20份的稳定剂与10-12份的表面活性剂,静置5-10min,且每隔10-15min翻滚一次,获得稳定气密饱和粘结集料;
7、s104:再往稳定气密饱和粘结集料中加入橡胶油8-10份与电解质0.5-1.5份,静置15-20分钟后,进行离心过滤处理,获取干粘结饱和集料;
8、s105:将干粘结饱和集料平铺于地面上进行自然干燥,即制得利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料。
9、进一步地,在s101中,再对炉渣集料进行无害化处理,包括:
10、将炉渣集料置于混合容器内,并向混合容器中注水,致使水分完全浸没炉渣集料后停止;
11、向混合液中加入重金属去除剂,并不断搅拌,直至重金属去除剂与混合液完全混合,通过重金属去除剂对炉渣集料中的重金属离子进行回收;
12、对所获得的重金属去除剂混合液进行筛分,回收所析出的重金属离子。
13、进一步地,所述重金属去除剂为重金属捕捉剂或微生物菌落,所述重金属捕捉剂与重金属离子强力螯合的化学药剂,其化学反应能较好的沉淀重金属离子,所述微生物菌落利用微生物代谢活性,把废水中的重金属转化为不溶于水的物质,以去除废水中的重金属。
14、进一步地,将炉渣集料置于混合容器内,并向混合容器中注水前,对单质物志进行去除,包括:
15、将待处理的炉渣集料置于焚烧罐中,通过高温焚烧5-10h,使炉渣集料中未燃尽物质得到彻底的氧化、分解和钝化;
16、再对高温焚烧后的炉渣集料进行磁选,利用磁选分离出炉渣集料中的金属和磁性物质,有助于资源回收。
17、进一步地,在s102中,所述改性剂为聚酰胺,聚丙烯酸,聚乙烯醇、聚氨酯、聚正丁烯酸中的一种或几种。
18、进一步地,在s103中,边灌气边不断地加热与搅拌,获取气密饱和粘结集料,包括:
19、利用剪切混合机以500-1000r/min的剪切速度对初始粘结集料进行剪切;
20、吹气泵向初始粘结集料的剪切口中进行吹气,不断循环操作,直至初始粘结集料质蓬松状态,即获取气密饱和粘结集料。
21、进一步地,所述稳定剂为聚乙烯醇、纤维素、乙二醇中的两种或三种所构成
22、进一步地,在s104中,所述橡胶油按重量份包括如下组分:聚乙烯本脂20-25份、消光粉10-20份、醋酸乙酯35-45份、醋酸正丁酯10-30份、二丙酮醇25-35份。
23、进一步地,通过对稳定气密饱和粘结集料进行离心处理,去除稳定气密饱和粘结集料中多余的液态油脂,所述离心处理的离心设备中的筛孔孔径设定为50-80μm,在离心时多余的液态油脂通过筛孔完成与稳定气密饱和粘结集料分离。
24、进一步地,在s105中,将干粘结饱和集料平铺于地面上进行自然干燥,包括:
25、将所获取的干粘结饱和集料与离心设备相分离,并将干粘结饱和集料置于干燥架上进行风干,风干时间为7-10天,用于全面去除炉渣集料在进行与水混合时,炉渣集料中所渗入的水分。
26、与现有技术相比,本发明提供的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,具备以下有益效果:
27、1、炉渣经过高温无害化处理,再经过磁选等分离出废钢铁等废旧金属后,可对炉渣进行综合利用,通过炉渣集料与基质沥青、改性剂混合,由于改性剂均为聚酰胺,聚丙烯酸等经过缩聚反应而形成的高分子物质,并且这些高分子内部均含有氢键,在与基质沥青混合后,通过氢键的形成,从而使基质沥青与炉渣集料的混合物的粘结力提高了2.2-2.5倍,并且高分子物质的分子质量较大,使得物质在结构中所产生的氢键也较多,从而提高了再生集料间的粘结力;
28、2、稳定剂的加入提高了再生集料内部的稳定性,主要为聚乙烯醇、纤维素、乙二醇,这些物质均不易发生化学反应,使再生集料可承受温度范围提高了50℃,避免了高温加工过程中再生集料出现膨胀或者开裂,同时也使的再生集料材料后续所铺设的路面性能更加稳定。
29、具体的,高温处理:通过高温焚烧,使炉渣中的有害物质得到彻底的氧化、分解和钝化,从而减少对环境的危害。
30、磁选和筛分:利用磁选技术分离出炉渣中的金属和其他有用物质,这不仅有助于资源回收,还能减少最终处置的体积和复杂性。
31、综合利用:炉渣可以用作铺路的垫层、填埋场的覆盖材料,或者制作免烧砖等,这种综合利用不仅减少了废弃物的量,还增加了资源的循环利用。
32、对于无害化处理主要有以下方法:
33、1、重金属离子吸附方法
34、重金属捕捉剂可在废水中直接投加,一种能与重金属离子强力螯合的化学药剂,其化学反应能较好的沉淀重金属离子(铜、镍、铅、锌、镉等),使废水达到排放标准。
35、2、生物沉淀法
36、生物沉淀法主要利用微生物代谢活性,把废水中的重金属转化为不溶于水的物质,以去除废水中的重金属。在生物沉淀法中使用的微生物主要是硫酸盐还原菌;在厌氧条件下,还原性硫酸盐能将硫酸盐转化为硫离子,导致不溶性金属硫化物的沉淀。由于废水中大部分重金属以硫酸盐的形式存在,可以达到“废物利用”的目的。此外,它还具有多种重金属处理、处理彻底、处理潜力大等特点。
1.一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,在s101中,再对炉渣集料进行无害化处理,包括:
3.如权利要求2所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,所述重金属去除剂为重金属捕捉剂或微生物菌落,所述重金属捕捉剂与重金属离子强力螯合的化学药剂,其化学反应能较好的沉淀重金属离子,所述微生物菌落利用微生物代谢活性,把废水中的重金属转化为不溶于水的物质,以去除废水中的重金属。
4.如权利要求3所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,将炉渣集料置于混合容器内,并向混合容器中注水前,对单质物志进行去除,包括:
5.如权利要求4所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,在s102中,所述改性剂为聚酰胺,聚丙烯酸,聚乙烯醇、聚氨酯、聚正丁烯酸中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,在s103中,边灌气边不断地加热与搅拌,获取气密饱和粘结集料,包括:
7.如权利要求6所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,所述稳定剂为聚乙烯醇、纤维素、乙二醇中的两种或三种所构成。
8.如权利要求7所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,在s104中,所述橡胶油按重量份包括如下组分:聚乙烯本脂20-25份、消光粉10-20份、醋酸乙酯35-45份、醋酸正丁酯10-30份、二丙酮醇25-35份。
9.如权利要求8所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,通过对稳定气密饱和粘结集料进行离心处理,去除稳定气密饱和粘结集料中多余的液态油脂,所述离心处理的离心设备中的筛孔孔径设定为50-80μm,在离心时多余的液态油脂通过筛孔完成与稳定气密饱和粘结集料分离。
10.如权利要求9所述的一种利用炉渣制作无害化且建筑性能优良的再生集料方法,其特征在于,在s105中,将干粘结饱和集料平铺于地面上进行自然干燥,包括: