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1利用城市建筑垃圾生產(chǎn)水泥的工業(yè)試驗(yàn)

1．1生產(chǎn)工藝

實(shí)施水泥廠資源化利用城市建筑垃圾項(xiàng)目，是一個(gè)系統(tǒng)工程，包括城市建筑垃圾分選、配料前預(yù)處理、配料、性能檢測(cè)四個(gè)主要步驟.

1．1．1城市建筑垃圾分選1）城市建筑垃圾分選目的.對(duì)于轉(zhuǎn)運(yùn)到水泥廠的城市建筑垃圾，必須進(jìn)行初步分選.主要目的：首先對(duì)有效資源回收利用，對(duì)城市建筑垃圾中的金屬、玻璃、塑料、木材等成分進(jìn)行分離，能夠回收利用的資源盡可能得到回收和利用；其次城市建筑垃圾減量化，經(jīng)過(guò)分選后的剩余部分，總重量已經(jīng)下降，且化學(xué)成分也相對(duì)比較穩(wěn)定，這些都有利于下一步的配料前預(yù)處理、儲(chǔ)存和輸送.2）方法與設(shè)備.根據(jù)新鄭市的具體情況，城市建筑垃圾在從建筑工地轉(zhuǎn)運(yùn)之前已經(jīng)進(jìn)行了比較細(xì)致的人工分揀.所以，在進(jìn)入水泥生產(chǎn)線以前，可以采用人工簡(jiǎn)單分揀，不需要增添設(shè)備即可完成.

1．1．2配料前預(yù)處理1）預(yù)處理的目的.水泥廠資源化利用城市建筑垃圾就是水泥廠利用現(xiàn)有的破碎、輸送、儲(chǔ)存設(shè)施將城市建筑垃圾進(jìn)行預(yù)粉碎處理后，替代部分混合材料作為資源得到利用.分揀后的城市建筑垃圾剩余部分，有可能大塊顆粒較多，或者化學(xué)成分均勻性較差，不能直接進(jìn)入配料工序，必須進(jìn)行大塊破碎，校正化學(xué)成分，保證其穩(wěn)定性.2）方法與設(shè)備.利用水泥生產(chǎn)線現(xiàn)有顎式破碎機(jī)、皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)和原料儲(chǔ)存?zhèn)}即可完成對(duì)城市建筑垃圾的粉碎處理和均化，以達(dá)到其成分穩(wěn)定的效果.

1．1．3配料1）配料目的.用經(jīng)過(guò)分揀和預(yù)處理的城市建筑垃圾替代部分混合材料，配制符合要求的水泥.2）方法與設(shè)備.利用新鄭市某水泥廠水泥生產(chǎn)線現(xiàn)有的庫(kù)底配料變頻調(diào)速秤和微機(jī)配料裝置進(jìn)行配料，儲(chǔ)存和配料設(shè)備精確程度完全能夠滿足本項(xiàng)目配料要求.

1．1．4性能檢測(cè)1）檢測(cè)目的.對(duì)于摻加城市建筑垃圾的水泥產(chǎn)品按照水泥常規(guī)的理化指標(biāo)要求進(jìn)行檢測(cè)，總結(jié)各項(xiàng)理化數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，確定合適的摻加比例.2）方法與設(shè)備.水泥廠具有符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，檢測(cè)水泥各項(xiàng)理化指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室，完全滿足試驗(yàn)檢測(cè)要求.

1．2城市建筑垃圾的組成、性質(zhì)及利用方式

城市建筑垃圾的化學(xué)成分與水泥混合材的化學(xué)成分有一定的相似性（表1），同時(shí)，建筑垃圾中的石灰石成分、水化硅酸鹽水泥成分和廢棄黏土磚成分等都具有一定的潛在活性.所以，建筑垃圾中的無(wú)機(jī)渣經(jīng)粉磨后作為水泥混合材是可行的.根據(jù)2012年新鄭市某水泥廠城市建筑垃圾生產(chǎn)水泥試驗(yàn)結(jié)果，與未添加城市建筑垃圾的對(duì)照組相比，添加10％和20％建筑垃圾減少了相應(yīng)粉煤灰的用量，各項(xiàng)水泥檢驗(yàn)指標(biāo)與對(duì)照都比較接近（表2）.結(jié)果表明，在摻入20％無(wú)機(jī)渣作為混合材后比表面積只要達(dá)到350m2/kg以上，所生產(chǎn)的硅酸鹽系列水泥，各項(xiàng)理化指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

1．3分析與結(jié)論

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，在水泥生產(chǎn)中用城市建筑垃圾等量代替水泥混合材中的粉煤灰后，所生產(chǎn)的水泥凝結(jié)時(shí)間有所縮短，其他理化指標(biāo)均沒(méi)有明顯變化，而且所生產(chǎn)的水泥使用性能有所改善.由于城市建筑垃圾作為水泥生產(chǎn)原料，其資源充足、價(jià)格低廉，且在處理使用過(guò)程中不需增添任何設(shè)備，只需支付少量的運(yùn)輸費(fèi)用，其成本是粉煤灰的四分之一；況且城市建筑垃圾在拆除和預(yù)處理過(guò)程中，大部分物理結(jié)構(gòu)已被破壞，所以在作為水泥混合材生產(chǎn)水泥過(guò)程中，其易磨性大大增強(qiáng)，從而會(huì)使水泥磨單位臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高10％以上.由此算來(lái)，每噸水泥生產(chǎn)成本可降低5～8元，按照新鄭市某水泥廠的100萬(wàn)t年生產(chǎn)能力，每年可以為新鄭市消化20萬(wàn)t以上的城市建筑垃圾，同時(shí)可增加數(shù)百萬(wàn)元的收入.

2結(jié)語(yǔ)

水泥廠一次性資源化利用處理城市建筑垃圾，符合我國(guó)目前大力倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求；避免了城市建筑垃圾堆放掩埋等處理方式帶來(lái)的環(huán)境污染和占用寶貴的土地資源，改善城市周邊環(huán)境，凈化空氣，減輕和避免城市地下水源污染，不留下任何環(huán)境負(fù)擔(dān)；有效減少由于環(huán)境污染、水污染和空氣污染給城市居民帶來(lái)的健康損害，具有十分重要的環(huán)保意義和環(huán)境效益.由此可見，資源化利用城市建筑垃圾生產(chǎn)高品質(zhì)生態(tài)水泥，不但可以為水泥廠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)解決了目前城市建筑垃圾處理難的問(wèn)題，為國(guó)家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出直接的巨大貢獻(xiàn)，使水泥企業(yè)由污染大戶轉(zhuǎn)化為處理、解決污染、營(yíng)造碧水藍(lán)天的生活家園做出突出貢獻(xiàn)的綠色產(chǎn)業(yè)，具有極高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益.

作者：王保順?biāo)谓ò?nbsp;頓磊單位：河南省科學(xué)院質(zhì)量檢驗(yàn)與分析測(cè)試中心