本發(fā)明涉及廢物利用領(lǐng)域，具體涉及一種廢氣廢渣綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展和全球?qū)?jié)能減排的呼聲越來越高，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)由于消耗大量資源和能源，以及產(chǎn)生大量的排放氣體，比如CO2、SO2等，而面臨巨大挑戰(zhàn)。資料顯示，建材工業(yè)中水泥工業(yè)能源消耗占全球一次能源消費(fèi)的2％左右，或占全球工業(yè)能耗近5％；其CO2排放量占全球CO2排放總量的5％。工業(yè)排放氣的凈化和再利用是未來全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。目前國內(nèi)工業(yè)的迅猛發(fā)展，導(dǎo)致硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物的大量排放，占用大量土地資源。目前這些固體廢物利用率僅在30％以下，與國外相比還有很大差距。隨著資源的日趨緊缺，實(shí)現(xiàn)固體廢物的創(chuàng)新性回收再利用，是大力推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必然選擇。硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物中因含有部分雜質(zhì)，如Na2O、Fe、Ca(OH)2、Mg(OH)2、重金屬等，而無法得到有效利用，從而給這種生產(chǎn)方法帶來較大的挑戰(zhàn)，可能會在消耗掉一種固體廢物有產(chǎn)生等量的另外一種固體廢物，并從其他角度引發(fā)環(huán)境問題。因此，如何有效解決硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物，同時(shí)得到最大附加值的利用，是未來固體廢物再利用的重要發(fā)展方向。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的提供一種廢氣廢渣綜合利用的方法，使工業(yè)廢渣與廢氣綜合處理，制備成可以應(yīng)用于建筑行業(yè)的材料，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，防止了環(huán)境污染。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供一種廢氣廢渣綜合利用的方法，包括如下步驟：將廢渣進(jìn)行煅燒，所述的廢渣中含有Ca、Si、Mg、Na、K、Al、Fe、S、P元素中的至少一種；煅燒溫度為1000-1350℃，煅燒時(shí)間為15-120min，冷卻至室溫得到活性物質(zhì)；活性物質(zhì)與水、砂、石質(zhì)量比為1：0.08-0.5：0-4：0-3混合，壓制或振動制備成預(yù)制件；將所述的預(yù)制件與工業(yè)廢氣反應(yīng)完成廢氣廢渣的綜合利用，所述的工業(yè)廢氣中含有CO2和SO2，反應(yīng)溫度20-400℃；CO2體積百分含量＞10％；SO2體積百分含量＞0.002；濕度9-50％；反應(yīng)時(shí)間0.15-12h。進(jìn)一步的，所述的廢渣為硅鈣渣、垃圾焚燒底渣或鋼渣。進(jìn)一步的，Ca/Si摩爾比為1.0～2.5。進(jìn)一步的，所述的廢氣通過循環(huán)流動與廢渣反應(yīng)。進(jìn)一步的，所述的預(yù)制件與工業(yè)廢氣反應(yīng)是在氣體吸收反應(yīng)塔中進(jìn)行的。進(jìn)一步的，所述的冷卻至室溫過程中15-30min物料降低到100℃以下。進(jìn)一步的，將所述的廢渣進(jìn)行煅燒前先進(jìn)行破碎、粉磨、配料、混合和均化。進(jìn)一步的，所述的預(yù)制件為板、砌塊或磚。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法至少具有如下有益效果：本發(fā)明將硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物低溫煅燒活化，轉(zhuǎn)變成活性物質(zhì)，一方面利用低溫煅燒過程中的固相反應(yīng)消除有可能造成潛在環(huán)境影響的因素，一方面促進(jìn)大量新生活性物質(zhì)反應(yīng)相和界面的生成，利于后續(xù)工業(yè)排放氣的凈化。本發(fā)明是在適量反應(yīng)條件下，利用工業(yè)排放氣CO2和SO2加速礦化建材預(yù)制品。當(dāng)發(fā)生礦化反應(yīng)時(shí)，體系為放熱反應(yīng)，體系中因部分水分蒸發(fā)而濕度升高，發(fā)生礦化反應(yīng)，生成硅膠、方解石、碳酸鹽、硫酸鹽，產(chǎn)生強(qiáng)度；并因?yàn)榘l(fā)生酸堿平衡反應(yīng)，顆粒間隙凝膠化，并產(chǎn)生體積微膨脹，使原本疏松多孔的結(jié)構(gòu)構(gòu)變成致密少微孔結(jié)構(gòu)，也產(chǎn)生強(qiáng)度。本發(fā)明前期低溫活化過程溫度低，生成活性物質(zhì)后，又無需粉磨，節(jié)能降耗效果顯著；充分利用固體廢物，采用礦化技術(shù)進(jìn)行處理，封存了CO2、SO2，縮短生產(chǎn)周期，降低建材的生產(chǎn)成本和使用成本，解決環(huán)境污染問題，并制備了新型高性能的建材制品，具有良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的原理是將廢渣進(jìn)行煅燒，形成活性物質(zhì)，然后制備帶有該活性物質(zhì)的預(yù)制件，讓預(yù)制件在一定條件下與含有二氧化碳和二氧化硫的氣體進(jìn)行反應(yīng)，形成建筑材料，實(shí)現(xiàn)廢渣廢氣的綜合利用，防止污染并產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值。其中煅燒中的礦化過程中主要發(fā)生以下反應(yīng)：(CaO)n·(SiO2)m+nCO2+zH2O→(SiO2)m·(H2O)z+nCaCO3(MgO)x·(SiO2)y+xCO2+zH2O→(SiO2)y·(H2O)z+xMgCO3CaO+CO2+H2O→H2O+CaCO3MgO+CO2+H2O→H2O+MgCO32MeOH+SO2→Me2SO3+H2OMe2SO3+1/2O2→MeSO4方案如下：將含有Ca、Si、Mg、Na、K、Al、Fe、S、P元素中的至少一種的廢渣進(jìn)行煅燒；煅燒溫度為1000-1350℃，煅燒時(shí)間為15-120min，冷卻至室溫得到活性物質(zhì)；活性物質(zhì)與水、砂、石質(zhì)量比為1：0.08-0.5：0-4：0-3混合，壓制或振動制備成預(yù)制件；將所述的預(yù)制件與工業(yè)廢氣反應(yīng)完成廢氣廢渣的綜合利用，所述的工業(yè)廢氣中含有CO2和SO2，反應(yīng)溫度20-400℃；CO2濃度＞10％；SO2濃度＞0.002％；濕度9-50％；反應(yīng)時(shí)間0.15-12h。以上方案已經(jīng)可以完成廢氣廢渣的綜合利用，現(xiàn)在此基礎(chǔ)上給出優(yōu)選方案：在具體實(shí)施時(shí)，作為優(yōu)選：所述的廢渣為硅鈣渣、垃圾焚燒底渣或鋼渣；Ca/Si摩爾比為1.0～2.5；所述的廢氣通過循環(huán)流動與廢渣反應(yīng)；所述的預(yù)制件與工業(yè)廢氣反應(yīng)是在氣體吸收反應(yīng)塔中進(jìn)行的，所述的冷卻至室溫的冷卻速度為15-30分鐘內(nèi)物料降低到100℃以下；將所述的廢渣進(jìn)行煅燒前先進(jìn)行破碎、粉磨、配料、混合和均化；所述的預(yù)制件為板、砌塊或磚。下面是具體實(shí)施例：實(shí)施例1表1為本實(shí)施例原料配比表，按照表1進(jìn)行稱取原料，然后將硅鈣渣(A)、廢石灰石(B)和爐渣(C)經(jīng)破碎、粉磨、配料、混合、均化等工藝，類似于硅酸鹽水泥生料制備過程，控制混合物料的細(xì)度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為2.0，并經(jīng)低溫煅燒，煅燒溫度為1150℃，煅燒為60min，而后快速冷卻獲得活性物質(zhì)，30分鐘降低到100℃以下；活性物質(zhì)加水混合，比例分別為90％和10％，振動成型制成100mm×100mm×100mm的砌塊，隨后在一級高效氣體吸收反應(yīng)塔內(nèi)充分參與反應(yīng)，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度32％。經(jīng)過4h的充分反應(yīng)，制成成品砌塊。經(jīng)測試，成品砌塊增重20％，抗壓強(qiáng)度為65MPa。表1LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3硅鈣渣9.8825.314.821.3355.790.9600.680.02廢石灰石43.13.050.260.250.530.310.4600.03爐渣2.3653.1125.216.867.111.521.230.41.8實(shí)施例2表2為本實(shí)施例原料配比表，按照表2進(jìn)行稱取原料，然后將鋼渣(A)、粉煤灰(B)和硅鈣渣(C)經(jīng)過類似于硅酸鹽水泥生料制備過程，破碎、粉磨、配料、混合、均化等工藝，控制混合物料的細(xì)度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為1.0，并經(jīng)低溫煅燒，煅燒溫度為1250℃，煅燒為30min，而后快速冷卻獲得活性物質(zhì)，30分鐘降低到100℃以下；活性物質(zhì)加水、砂混合，比例分別為45％、10％和45％，振動成型制成240mm×115mm×53mm磚，隨后在一級高效氣體吸收反應(yīng)塔內(nèi)充分參與反應(yīng)，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度50％。經(jīng)過8h的充分反應(yīng)，制成成品磚。經(jīng)測試，成品砌塊增重16％，抗壓強(qiáng)度為80MPa。表2實(shí)施例3將垃圾焚燒底渣(A)、鋼渣(B)和高鈣粉煤灰(C)經(jīng)破碎、粉磨、配料、混合、均化等工藝，類似于硅酸鹽水泥生料制備過程，控制混合物料的細(xì)度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為2.5，并經(jīng)低溫煅燒，煅燒溫度為1250℃，煅燒為60min，而后快速冷卻獲得活性物質(zhì)，30分鐘降低到100℃以下；活性物質(zhì)、水、砂、石混合，比例分別為17％、8％、67％和8％，振動成型制成100mm×100mm×10mm的板材，隨后在一級高效氣體吸收反應(yīng)塔內(nèi)充分參與反應(yīng)，溫度250-300℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度9％。經(jīng)過4h的充分反應(yīng)，制成成品板材。經(jīng)測試，成品板材增重15％，抗壓強(qiáng)度為85MPa。實(shí)施例4將赤泥(A)、灰渣(B)和廢石灰石(C)經(jīng)過類似于硅酸鹽水泥生料制備過程，破碎、粉磨、配料、混合、均化等工藝，控制混合物料的細(xì)度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為1.5，并經(jīng)低溫煅燒，煅燒溫度為1000℃，煅燒為120min，而后快速冷卻獲得活性物質(zhì)，30分鐘降低到100℃以下；活性物質(zhì)、水、砂、石混合，比例分別為19％、30％、41％和10％，振動成型制成240mm×115mm×90mm砌塊，隨后在一級高效氣體吸收反應(yīng)塔內(nèi)充分參與反應(yīng)，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度30％。經(jīng)過12h的充分反應(yīng)，制成成品砌塊。經(jīng)測試，成品砌塊增重8％，抗壓強(qiáng)度為90MPa。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3