本發(fā)明涉及了一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,具體涉及生活垃圾焚燒爐渣的破碎、爐渣中鐵銅等重金屬及其他雜質的去除、爐渣分選工藝,尤指將該爐渣再生處理為道路工程用材料的生產工藝。
背景技術:
:目前,生活垃圾焚燒比例在垃圾處理中所占的比例很大,隨著垃圾焚燒量的不斷增加,生活垃圾焚燒爐渣的數量也不斷增加。作為一種固體廢棄物,爐渣容積雖然僅為原生活垃圾的10%~30%,但為節(jié)省日益緊張的填埋場地,降低爐渣的處置費用,同時降低對生態(tài)環(huán)境造成的影響,仍需進行適當的處理。國內外半剛性路面基層廣泛采用水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩(wěn)定碎礫石等粒料,近年來尤以水泥穩(wěn)定碎石居多,這種混合料具有強度高、整體性好的優(yōu)點,其廣泛使用提高了路面使用性能與質量,但對于現(xiàn)今筑路材料資源越來越匱乏的道路工程來說,外購砂石材料造價越來越高,嚴重滯緩了交通基礎設施建設發(fā)展。爐渣集料是一種輕質、多孔材料,具有一定的抗壓強度和級配,可作為替代路面建筑材料。爐渣的化學成分表明其具有活性和水硬性,可以考慮將其用于路面基層。路面基層的材料用量很大,而石料供應越來越緊張,同時大量的爐渣集料作為廢棄物無法處置。如果將這些爐渣集料用于路面基層,不僅能夠緩解日益嚴峻的道路建設材料問題,充分利用資源,同時減輕爐渣廢棄產生的土地占用,減少處置費用,既可以節(jié)省資源、降低工程造價,又經濟環(huán)保。經研究表明,一般而言,爐渣主要由熔渣、陶瓷、磚石碎片、石頭、玻璃、金屬及其他固體廢棄物組成,其顆粒物65%分布于2~50mm,大于50mm的占10%左右,小于2mm的占25%左右,因此去除爐渣中的可燃物、金屬物并經過適當分選之后,易于形成強度。Si、Al、Ca、Fe、C、K、Mg是爐渣的主要組成元素,SiO2、Al2O3、SiO4、Al2Si2O5是爐渣主要的礦物組成,其化學性質穩(wěn)定,耐久性好。如何對生活垃圾焚燒爐渣進行破碎、篩分、揀選和分離,得到對道路工程有用的均勻細顆粒爐渣,提供完整可行的爐渣集料生產工藝,將是爐渣集料作為道路工程用集料的關鍵所在。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,可在滿足低等級公路運營的前提下降低工程造價,提高新建工程以及舊路升級改造等級標準,適應交通量快速增加的需求,節(jié)省當地資源,緩解日益嚴峻的道路建設材料問題,充分利用資源,減輕爐渣廢棄產生的土地占用,減少處置費用,有效解決環(huán)保問題。為了解決上述技術問題,本發(fā)明所采用的技術方案是:一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,包括如下步驟:(1)上料:采用皮帶傳送帶傳輸所需處理的爐渣;(2)篩分:將未燃盡垃圾回爐焚燒;(3)一級破碎:對于未破碎或破碎不完全的大塊物質,進行一級破碎,一級破碎將爐渣破碎至15mm以下;(4)一級磁選:磁選去鐵,將爐渣通過磁選,分離出鐵制品;通過一級磁選后的經管道垂直流入二級破碎;(5)二級破碎:將爐渣集料破碎至5mm以下顆粒;破碎后的爐渣集料物料流由開放式管道流進二級磁選設備;(6)二級磁選:再次磁選去鐵,將5mm以下爐渣集料中含鐵的中小顆粒雜質進行分離;(7)跳汰:將二級磁選后的物料放入跳汰機,根據重力分層原理,輕質、細顆粒爐渣位于跳汰機上層,重量重的金屬以及大顆粒物質由跳汰機出口排出;(8)過濾、沉淀、壓濾:位于跳汰機上的層的輕質、細顆粒物料流通過傾斜式管道,流入滾動篩,經過濾篩選后的輕質、細顆粒物料流進入爐渣貯存池,進行沉淀和壓濾后,運送至爐渣集料成品區(qū),作為混凝土多孔磚、混凝土攪拌站、水泥廠、水泥穩(wěn)定碎石攪拌站生產原料備用,沉淀池底部微量灰泥應進行充分利用,通過壓濾、干燥、研磨等工藝過程而得到的產物可用于水泥廠作為水泥生產的原材料。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述步驟(1)中采用設備包括鏟車、傳送帶、電動機配合上料,皮帶轉速控制在0.8m/s~1.2m/s,料層厚度控制在100~150mm,分離粒徑大于15mm的物料,剩下粒徑小于15mm的物料進行一級磁選,大于15mm的物料進行一級破碎。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述步驟(4)中利用傳送滾輪的磁性,將鐵質金屬物質吸附在傳送皮帶上。在傳送皮帶底部設置刮刀將其刮下,完成鐵質金屬與爐渣的分離,去鐵率達到80%以上。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述步驟(6)中利用傳送滾輪的磁性,將鐵質金屬物質吸附在傳送皮帶上,將5mm以下爐渣集料中含鐵的中小顆粒雜質進行分離,使去鐵率總量達到90%以上。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述步驟(8)中沉淀與壓濾后的固液混合流,經爐渣貯存池底部的排水系統(tǒng)逐級流經水處理系統(tǒng),水處理系統(tǒng)包括了收集池、沉淀池和蓄水池;收集池收集的沉渣細顆粒,返回成品料堆,用作資源化利用原材料;微細顆?;覞{進入沉淀池沉淀,沉淀后的清水由蓄水池回收;沉淀過程中有機浮物過濾后送發(fā)電廠回爐焚燒。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述步驟(4)中引入水處理系統(tǒng),形成物料流,將一級磁選后的物料經管道垂直流入二級破碎。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:所述蓄水池的水循環(huán)利用,重新注入二級破碎流程,循環(huán)利用,沉淀池底部微量灰泥應進行充分利用,通過壓濾、干燥、研磨等工藝過程而得到的產物可用于水泥廠作為水泥生產的原材料。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:在步驟(1)之前,將爐渣集料首先經過孔徑25mm的方孔篩篩分;在具備遮雨棚、污水收集系統(tǒng)的開放場地攤鋪,堆放厚度小于50cm,進行自然熟化。前述的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,其特征在于:自然熟化的天數在85-100天之間,使爐渣的含水率保持在最佳處理范圍和穩(wěn)定狀態(tài),避免處理過程中產生揚塵;自然熟化程度評價指標為pH值,當其小于9時,爐渣自然熟化完成。本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明提出一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,將生活垃圾焚燒爐渣處理中所需的破碎機、磁選機、跳汰機等設備進行合理布置,實現(xiàn)了物料處理和利用的最大化,開創(chuàng)性的使用兩次破碎、兩級磁選以及跳汰技術,去除爐渣中的鐵性金屬并最終獲得5mm以下爐渣集料,最大程度的克服了單級磁選提取金屬難的困難,同時獲得顆粒粒徑分布均勻、穩(wěn)定的的爐渣集料;2、本發(fā)明提出的一種道路工程用爐渣集料生產工藝,采用了濕法處理工藝,其降低了集料在生產過程中的塵霧污染,并實現(xiàn)了對水資源的循環(huán)利用,既降低了處理過程中的水資源損耗,又降低了污水與污泥的產生量,在處理過程中,物料中微細粉塵粒徑由水流帶走,并最終經沉淀池沉淀,大大提高了爐渣集料的潔凈程度,減少了原材料的含泥量;3、可精選分離出不同粒徑、不同形狀的金屬雜質,分離出的金屬可直接出售,能為企業(yè)創(chuàng)造直接的經濟效益。綜上所述,本發(fā)明通過對生活垃圾焚燒后所產生的爐渣進行一系列物理、化學處理,以水為媒介和循環(huán)流,將生活垃圾焚燒爐渣處理中所需的料斗、破碎機、磁選機、跳汰機、篩選設備以及爐渣成品收集池、沉淀池等進行合理布置,通過上料、分揀、一級破碎、一級磁選、二級破碎、二級磁選、跳汰,最終通過過濾、沉淀與壓濾步驟,將干燥的細集料爐渣成品運至成品庫,形成了一套綜合加工道路工程用加工生活垃圾焚燒爐渣集料的生產工藝,能夠生產出合格的道路工程用集料,在節(jié)約處理資源的前提下,采用二級磁選最大程度的提取爐渣中金屬物質,具備理想的經濟效益。同時,從對爐渣的處理上看,不但免去了填埋處理的方式,節(jié)約了土地和填埋的費用,而且又能使爐渣再生利用,有效提高了城市環(huán)保水平,具有非常高的社會效益。與此同時,該方案也減少了爐渣細集料在生產過程中的塵霧污染,具有非常高的環(huán)保效益。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝的流程圖。具體實施方式下面將結合說明書附圖,對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示,本發(fā)明提供的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,包括如下步驟:(1)上料:采用皮帶傳送帶傳輸所需處理的爐渣;在上料前,將爐渣集料首先經過孔徑25mm的方孔篩篩分;在具備遮雨棚、污水收集系統(tǒng)的開放場地攤鋪,堆放厚度小于50cm,進行自然熟化,自然熟化的天數在85-100天之間,使爐渣的含水率保持在最佳處理范圍和穩(wěn)定狀態(tài),避免處理過程中產生揚塵;自然熟化程度評價指標為pH值,當其小于9時,爐渣自然熟化完成;上料過程中,采用設備包括鏟車、傳送帶、電動機配合上料,皮帶轉速控制在0.8m/s~1.2m/s,料層厚度控制在100~150mm,分離粒徑大于15mm的物料,剩下粒徑小于15mm的物料進行一級磁選,大于15mm的物料進行一級破碎。(2)篩分:將未燃盡垃圾回爐焚燒。(3)一級破碎:對于未破碎或破碎不完全的大塊物質,進行一級破碎,一級破碎將爐渣破碎至15mm以下。(4)一級磁選:磁選去鐵,將爐渣通過磁選,分離出鐵制品;引入水處理系統(tǒng),形成物料流,通過一級磁選后的經管道垂直流入二級破碎。在一級磁選過程中,利用傳送滾輪的磁性,將鐵質金屬物質吸附在傳送皮帶上。在傳送皮帶底部設置刮刀將其刮下,完成鐵質金屬與爐渣的分離,去鐵率達到80%以上。(5)二級破碎:將爐渣集料破碎至5mm以下顆粒;破碎后的爐渣集料物料流由開放式管道流進二級磁選設備。(6)二級磁選:再次磁選去鐵,將5mm以下爐渣集料中含鐵的中小顆粒雜質進行分離;在二級磁選過程中,利用傳送滾輪的磁性,將鐵質金屬物質吸附在傳送皮帶上,將5mm以下爐渣集料中含鐵的中小顆粒雜質進行分離,使去鐵率總量達到90%以上.(7)跳汰:將二級磁選后的物料放入跳汰機,根據重力分層原理,輕質、細顆粒爐渣位于跳汰機上層,重量重的金屬以及大顆粒物質由跳汰機出口排出。(8)過濾、沉淀、壓濾:位于跳汰機上的層的輕質、細顆粒物料流通過傾斜式管道,流入滾動篩,經過濾篩選后的輕質、細顆粒物料流進入爐渣貯存池,進行沉淀和壓濾后,運送至爐渣集料成品區(qū),作為混凝土多孔磚、混凝土攪拌站、水泥廠、水泥穩(wěn)定碎石攪拌站生產原料備用,沉淀池底部微量灰泥應進行充分利用,通過壓濾、干燥、研磨等工藝過程而得到的產物可用于水泥廠作為水泥生產的原材料,其中沉淀與壓濾后的固液混合流,經爐渣貯存池底部的排水系統(tǒng)逐級流經水處理系統(tǒng),水處理系統(tǒng)包括了收集池、沉淀池和蓄水池;收集池收集的沉渣細顆粒,返回成品料堆,用作資源化利用原材料;微細顆?;覞{進入沉淀池沉淀,沉淀后的清水由蓄水池回收;沉淀過程中有機浮物過濾后送發(fā)電廠回爐焚燒。蓄水池的水循環(huán)利用,重新注入二級破碎流程,循環(huán)利用,沉淀池底部微量灰泥應進行充分利用,通過壓濾、干燥、研磨等工藝過程而得到的產物可用于水泥廠作為水泥生產的原材料。通過上料、分揀、一級破碎、一級磁選、二級破碎、二級磁選、跳汰,最終通過過濾、沉淀與壓濾步驟,將干燥的細集料爐渣成品運至成品庫,形成了一套綜合加工道路工程用加工生活垃圾焚燒爐渣集料的生產工藝通過采用濕法處理工藝,其降低了集料在生產過程中的塵霧污染,并實現(xiàn)了對水資源的循環(huán)利用,既降低了處理過程中的水資源損耗,又降低了污水與污泥的產生量,在處理過程中,物料中微細粉塵粒徑由水流帶走,并最終經沉淀池沉淀,大大提高了爐渣集料的潔凈程度,減少了原材料的含泥量。本實施例中,采用設備如下表1:表1采用設備明細設備名稱型號功能去鐵器Φ650L1000鐵渣分離振動篩2LZS-1452爐渣分級分選機水平組合式輕飄物分離破碎機7000*1000爐渣粉碎鏟車3L斗式上料作業(yè)跳汰機2270*1110*1890輕重礦物分離2、爐渣細集料技術指標根據JTG/TF20-2015公路路面基層施工技術細則中規(guī)定要求,爐渣細集料級配完全滿足規(guī)范中XG3(0~5mm)的要求,且相較傳統(tǒng)石屑,粉塵含量更低。詳見下表2。表2爐渣細集料級配要求表綜上所述,本發(fā)明提供的一種道路工程用爐渣集料的生產工藝,可在滿足低等級公路運營的前提下降低工程造價,提高新建工程以及舊路升級改造等級標準,適應交通量快速增加的需求,節(jié)省當地資源,緩解日益嚴峻的道路建設材料問題,充分利用資源,減輕爐渣廢棄產生的土地占用,減少處置費用,有效解決環(huán)保問題。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。當前第1頁1 2 3