城市生活垃圾焚烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨.doc

城市生活垃圾焚烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨 2007.No.1水∞T 城市生活垃圾焚烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨 徐志芳,吴笑梅,陈东河,樊粤明0 (1.华南理工大学材料学院,广东广州510640; 2.华南理工大学特种功能材料及制备技术教育部重点实验室,广东广州510640) 摘要:依照GB,r3183—2c103砌筑水泥标准规定的试验方法,对以城市生活垃圾焚烧炉渣,矿渣为主要原料制备的无熟 料砌筑水泥的各项性能进行了研究.结果表明,城市生活垃圾焚烧炉渣对激发矿渣的活性具有一定作用,以炉渣,矿渣 为主要原料,掺入水玻璃作为补充激发剂能制备出性能满足要求的无熟料砌筑水泥. 关键词:城市生活垃圾焚烧炉渣;矿渣;激发荆;无熟料砌筑水泥 Abstract:rIllepropertiesofmasonrycementwithoutclinkerpreparedbyincinerationslagofmunicipalsohdwasteandslag werestudiedaccordingtoGBfr3183—2003Masonrycement.Theresultsshowedthattheincinerationslagwashelpfulto promotetheactivityofslag,andthesatisfactoryqualifiedmasonrycementwithoutclinkercouldbepreparedwithincinerati— onslagandslagasmainrawmaterialswithwaterglassasactivitor. Keywords:incinerationslagofmunicipalsolidwaste;slag;activitor,masonrycementwithoutclinker Firstauthorsaddress:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou 510641,Guangdong,China 中图分类号:TQ172.719.1;TQ172.9文献标识码:A文章编号:1002—9877(2007)01-0001-03 0引言 城市生活垃圾焚烧炉渣(简称炉渣),含有一定量 的Cd,Hg,Pd,As,Cr,Se,Zn等重金属,以及大量碱金 属离子(I(+,Na)及Cl一.若按现有方式作填埋处理,其 一 侵占土地资源,其二重金属的溶出对地下水丰富的 南方以及酸雨较严重的地区,会造成严重的二次污 染[11.随着生活垃圾焚烧发电厂建设速度的加快,焚烧 炉渣的产量也越来越大.因此,生活垃圾焚烧炉渣的 无害化处理与综合利用便成为社会及环保行业面临 的新课题. 研究表明[21,炉渣是非活性混合材,且碱离子含量 较高(钠当量达5.81%),如用于一般水泥的混合材, 对混凝土的钢筋锈蚀,碱骨料反应等耐久性能不利. 研究还表明,在碱性条件下大多数重金属离子的溶出 将受到抑制回;将炉渣用于水泥中,由于水泥产物本身 对炉渣重金属离子具有固化包裹作用[31,如果同时限 制炉渣产品的使用范围,就能实现炉渣资源化利用的 目的.因此,可以考虑在生产砌筑水泥方面对炉渣进 行资源化利用.本文对城市生活垃圾焚烧炉渣用于制 备无熟料砌筑水泥进行了探讨. 1试验材料 炉渣:取自上海江桥生活垃圾焚烧发电厂(垃圾 为混合焚烧)炉渣,拣去其中大块物件,较大块玻璃及 铁钉,混合均匀,在105℃下烘干,置于球磨机内粉 磨,并控制801~m方孔筛筛余小于10%,比表面积为 320mZ/kg.其化学成分如表1所示. 表1炉渣的化学成分% si02Fe2o3203ICaOigOSO3lK20Na20Lossi∑IC1-IlNa~f酸不溶物I 45.035.209.55I18.942.690.86I2.744.o38.88l97.92l0.85l1.60I3.50I勰.82I 矿渣粉:取自广东省韶关钢铁厂的粒化高炉矿渣 粉,其化学成分如表2所示. 表2矿渣粉的化学成分% si02Fe2032o3Ca0igOSO3K20Na20Loss∑酸不溶物 34.140.97l5.5539.537.700.100.920.571.20l00.681.13 激发剂:选用了NaOH,NaC1,CaC12及液态水玻璃 (Na20?nSiO2xH20)作为激-发剂.其中NaOH,NaC1 和CaC1采用分析纯,水玻璃采用工业水玻璃,其化 学组成及模数如表3所示. 表3水玻璃化学组成及模数 本试验掺入水玻璃量以Na20计,而Na20掺量 按矿渣质量的百分数确定. 一 2一渗西f 其他材料:中国IS