專利名稱:一種以城市垃圾為原料的水泥制作方法
技術領域:
本發明涉及一種以城市垃圾做原料,用于法預熱器窯燒制水泥的方法,屬于生活垃圾處理及水泥生產技術領域。
背景技術:
現有的城市垃圾處理方法有露天堆放、填埋、焚燒等方法、露天堆放和填埋,占地面積大,且造成地面和地下水污染,正逐步取消和限制此種方法;目前采用焚燒法較多,但焚燒的煙氣中含有Clz,Fz, S02等有害成分,污染大氣,焚燒后的垃圾灰中也存在有害物質,而且垃圾灰量也很大,找不到適當的用途而大量占用農田。
發明內容
本發明的目的是提供一種以城市垃圾為原料的水泥制作方法,用干法預熱器窯燒制水泥的方法,因為水泥回轉窯內溫度可達1500"C左右,在這種高溫環境中,垃圾中有害物質,大都會分解,水泥原料及垃圾灰中存在大量的CaO,在高溫下CaO是很好的吸收劑,能將有害氣體Cl。,F。,S02氣吸收,生成CaC12CaF,caf2,和Cas04這樣使廢氣中只含有常規粉塵和廢氣,有害氣體極少,而垃圾灰的成分,根據所含物質的成分計算,相當于天然礦物長石成分,完全可調整配料,配成常規的硅酸鹽水泥生料成分;而其中間如果有點有害成分, 也可以在水泥水化和固化過程中固化在混凝土中,不會造成危害。所以城市垃圾作原料,用干法預熱器窯燒制水泥,能徹底處理掉城市垃圾。為達到上述目的,本發明的實施方案如下述
首先將城市垃圾經人工選,風選、磁選,金屬類送冶煉廠,余下的主要物質有砂子、陶瓷、玻璃、爐灰、混凝土、黃土、磚,耐火材料等物質,以上大致相當于是長石成分,很適合作為水泥原料。以下參見附圖1,以城市垃圾做原料,用于法預熱器窯燒制水泥的工藝流程圖, 步驟如下
1.將分選后的無機物除去金屬,余下全作水泥原料,首先送入焚燒爐(1),經用煤粉當燃料焚燒,生成的廢氣經捧風煙道( 進入立筒預熱器( ,依次經過II級旋風簡(4),I級旋風筒(5),增濕塔(6),排風機(7),電收塵器⑶進入煙囪(9)、排至大氣。在氣體通過的全部設備和管道中,由于有大量的CaO顆粒、且溫度高,活性大,路線長,與垃圾焚燒產生的有毒氣體硫、氯、氟作用,變成無毒的CaCI2. CaF2和CaSO。2.垃圾在焚燒爐中焚燒生成的垃圾灰,分別送至原料磨頭倉(10)
和水泥磨頭倉(11);送至原料磨頭倉(10)的垃圾灰,與石灰石;粘土、鐵粉配合,經計量,送入干法原料磨(1 ,垃圾灰的加入比例,按重量計為20 60 %,根據生料成分要求,變化上述比例范圍,經粉磨的原料粉送到氣力提升泵(13),然后按次序進入I級旋風筒
(5),II級旋風筒⑷和立筒預熱器(3),最后送進回轉窯(14);在窯中經140013 1600°C 燒成熟料,流入冷卻機(15),最后送至水泥磨頭倉(16)。3.燒成的水泥熟料,經計量加入適量石膏和從焚燒爐(1)送來的5 15%的垃圾灰,混合進入水泥磨02)磨成水泥。4.燃料系統原煤送到煤磨磨頭倉(17),喂入煤磨(18),出煤磨煤粉送到煤粉倉 (19),其中一部分經喂料機OO)喂入焚燒爐(1)內煅燒垃圾,另一部分經喂料機喂入回轉窯窯內煅燒水泥。流程圖中全套系統均為水泥常規流程,常規設備,只將垃圾的處理系統引入水泥制造流程,作為原燃料利用,既處理了垃圾又增產了水泥,降低了水泥成本,又經高溫CaO 在此過程中吸收了有毒氣體,變為無害的水泥成分。制成的水泥符合水泥標號中國標準425’,525’和625u三種,為普通硅酸鹽水泥, 早強水泥和水工水泥,可用于城市下水工程,農村排水工程,地下基礎工程,公路、鐵路工程寸。本發明的優點為
1.用城市垃圾作為原料燒水泥是一種變廢棄物為再生資源的有效途徑,而且生產的水泥可達到普通硅酸鹽和早強水泥的水平,可制南425。、525。、625。三種符合水泥標號中國標準的水泥。2.在水泥回轉窯煅燒系統中,溫度可達1400"C 1600"C,而且在這種高溫環境下,原料中的CaO,活性高,作為化學吸收劑可和燒垃圾產生的有害氣體Cl ,F2,S02產生化學反應生成CaC12 CaF,和CaSO,等無害成分;垃圾灰成分如表1所示,重金屬及有害元素含量都未超過水泥原料允許范圍。而如有少量有害物如鉻,使用中也可固化在混凝土中不會造成危害。3.以垃圾作原燃料,以干法預熱器窯燒制水泥全系統都與水泥常規流程,常規設備,不增加任何新設備,新技術,可大大降低原燃料成本。4.以北京為例,每日產生生活垃圾量為13000噸,如用6條由3. 5X60米回轉窯生產線,每條生產線處理垃圾(未篩選的原狀垃圾)為2200噸/日,六條線為13200噸/ 日,能完全處理掉北京市的生活垃圾,且能每日生產6000噸水泥。
圖1為城市垃圾做原料,用干法預熱器窯燒制水泥的工藝流程圖。城市生活垃圾經篩選除去其它工業能用的物質后,可全部供給水泥廠,因篩選時已經破碎,可先進行密封堆放,然后經自動計量由皮帶輸送機送至焚燒爐內,被吹進的粉煤加熱,爐溫可達1200"C,垃圾中的有害物被氧化,有些分解溫度更高的有害物,尚留在垃圾灰中,此時出爐廢氣約1000°C左右,進入窯尾系統與回轉窯的廢氣一起處理,先后經過立筒預熱器11級旋風筒;I級旋風筒,與系統中的高溫高濃度吸收劑CaO作用,使垃圾廢氣中的氯氣、氟氣和二氧化硫氣體生成無害的氯化鈣、氟化鈣和硫酸鈣,這些物質被后面的增濕塔與電收塵器收下,排除無毒廢氣。在焚燒爐(1)燒過的垃圾灰,經配料粉磨后,和電收塵器收下的粉塵,經計量后,和其它原料一起喂入窯尾,經預熱進入窯內,窯內煤粉燃燒溫度為1400Y 1600〃C,將生料燒至半熔狀態,停留時間約半小時,細菌、病毒可全部消滅、垃圾灰中存留的有毒礦物,在高溫中重新分解,并組成新的物質,個別有毒物,如Cr (鉻),不與別的物質產生作用,最后使用時,加水變成混凝土,固化在混凝土巾,對人類不會再有什么危害。
權利要求
1. 一種以城市垃圾為原料的水泥制作方法,步驟如下1)將分選后的無機物,除去金屬后,全作為水泥原料,首先送入焚燒爐(1),經用煤粉作燃料焚燒,生成的廢氣經排風煙道口( 進入立筒予熱器(3),依次經過II級旋風筒 (4),I級旋風筒(5),增濕塔(6),排風機(7),電收塵器(8),進入煙囪(9),排至大氣,在氣體通過的全部設備和管道中,由于有大量的CaO顆粒,且溫度高,活性大,路線長,與垃圾焚燒產生的有毒氣體,氯、氟、硫作用變成無毒的CaCI 2、CaF2,和CaSO ;2)上述在焚燒爐中生成的垃圾灰,分別送至原料磨頭倉(10)和水泥磨頭倉(11)送至原料磨頭倉(10)的垃圾灰,與石灰石,粘土,鐵粉配合,經計量,送入干法原料磨(12),垃圾灰的加入比例,按重量計為20 60%,根據生料成分要求,變化上述比例范圍,經粉磨的原料粉送至氣力提升泵(13),然后,依次進入工級旋風筒(5),II級旋風筒(4)和立筒預熱器(3),最后送至回轉窯(14),在窯中經1400〃C 1600"C燒成熟料,流入冷卻機(15),最后送入水泥磨頭倉(16);3)燒成的水泥熟料,經計量加進適量石膏和從焚燒爐(1)送來的5 15%的垃圾灰, 混合進入水泥磨02)磨成水泥;4)燃料系統原煤送到煤磨磨頭倉(17),喂入煤磨(18),出煤磨煤粉送到煤粉倉(19), 其中一部分經喂料機00)喂入焚燒爐(1)內煅燒垃圾灰,另一部分經喂料機喂入回轉窯中煅燒水泥。
全文摘要
本發明為一種以城市垃圾為原料的水泥制作方法,本方法分為四個步驟,分選后的無機成分,除去金屬,余下全作水泥原料,將其送人焚燒爐煅燒為垃圾灰。生成廢氣也在立筒預熱器系統中經過高溫CaO的吸收,將有害氣體變為無害物,燒完的垃圾灰一部分送干法原料磨和其他配料配成生料;另一部分送到水泥磨頭倉和水泥一同粉磨作為水泥的混合材,系統所用燃料為煤粉,供給燒煅爐和回轉窯,此方法是一種變廢棄物為再生資源的有效途徑。
文檔編號C04B7/24GK102476929SQ201010553599
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者陳洋 申請人:大連創達技術交易市場有限公司