本發明涉及廢物利用領域，具體涉及一種廢氣廢渣綜合利用的方法。
背景技術：
：近年來，隨著工業的發展和全球對節能減排的呼聲越來越高，傳統工業生產由于消耗大量資源和能源，以及產生大量的排放氣體，比如CO2、SO2等，而面臨巨大挑戰。資料顯示，建材工業中水泥工業能源消耗占全球一次能源消費的2％左右，或占全球工業能耗近5％；其CO2排放量占全球CO2排放總量的5％。工業排放氣的凈化和再利用是未來全球經濟發展的必然選擇。目前國內工業的迅猛發展，導致硅鈣渣、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，實現固體廢物的創新性回收再利用，是大力推進循環經濟的必然選擇。硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物中因含有部分雜質，如Na2O、Fe、Ca(OH)2、Mg(OH)2、重金屬等，而無法得到有效利用，從而給這種生產方法帶來較大的挑戰，可能會在消耗掉一種固體廢物有產生等量的另外一種固體廢物，并從其他角度引發環境問題。因此，如何有效解決硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物，同時得到最大附加值的利用，是未來固體廢物再利用的重要發展方向。技術實現要素：本發明的目的提供一種廢氣廢渣綜合利用的方法，使工業廢渣與廢氣綜合處理，制備成可以應用于建筑行業的材料，實現了廢物利用，防止了環境污染。本發明的目的是通過如下技術方案實現的：本發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℃，煅燒時間為15-120min，冷卻至室溫得到活性物質；活性物質與水、砂、石質量比為1：0.08-0.5：0-4：0-3混合，壓制或振動制備成預制件；將所述的預制件與工業廢氣反應完成廢氣廢渣的綜合利用，所述的工業廢氣中含有CO2和SO2，反應溫度20-400℃；CO2體積百分含量＞10％；SO2體積百分含量＞0.002；濕度9-50％；反應時間0.15-12h。進一步的，所述的廢渣為硅鈣渣、垃圾焚燒底渣或鋼渣。進一步的，Ca/Si摩爾比為1.0～2.5。進一步的，所述的廢氣通過循環流動與廢渣反應。進一步的，所述的預制件與工業廢氣反應是在氣體吸收反應塔中進行的。進一步的，所述的冷卻至室溫過程中15-30min物料降低到100℃以下。進一步的，將所述的廢渣進行煅燒前先進行破碎、粉磨、配料、混合和均化。進一步的，所述的預制件為板、砌塊或磚。與現有技術相比，本發明方法至少具有如下有益效果：本發明將硅鈣渣、垃圾焚燒底渣、鋼渣等固體廢物低溫煅燒活化，轉變成活性物質，一方面利用低溫煅燒過程中的固相反應消除有可能造成潛在環境影響的因素，一方面促進大量新生活性物質反應相和界面的生成，利于后續工業排放氣的凈化。本發明是在適量反應條件下，利用工業排放氣CO2和SO2加速礦化建材預制品。當發生礦化反應時，體系為放熱反應，體系中因部分水分蒸發而濕度升高，發生礦化反應，生成硅膠、方解石、碳酸鹽、硫酸鹽，產生強度；并因為發生酸堿平衡反應，顆粒間隙凝膠化，并產生體積微膨脹，使原本疏松多孔的結構構變成致密少微孔結構，也產生強度。本發明前期低溫活化過程溫度低，生成活性物質后，又無需粉磨，節能降耗效果顯著；充分利用固體廢物，采用礦化技術進行處理，封存了CO2、SO2，縮短生產周期，降低建材的生產成本和使用成本，解決環境污染問題，并制備了新型高性能的建材制品，具有良好的經濟環保效益。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。本發明的原理是將廢渣進行煅燒，形成活性物質，然后制備帶有該活性物質的預制件，讓預制件在一定條件下與含有二氧化碳和二氧化硫的氣體進行反應，形成建筑材料，實現廢渣廢氣的綜合利用，防止污染并產生商業價值。其中煅燒中的礦化過程中主要發生以下反應：(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行煅燒；煅燒溫度為1000-1350℃，煅燒時間為15-120min，冷卻至室溫得到活性物質；活性物質與水、砂、石質量比為1：0.08-0.5：0-4：0-3混合，壓制或振動制備成預制件；將所述的預制件與工業廢氣反應完成廢氣廢渣的綜合利用，所述的工業廢氣中含有CO2和SO2，反應溫度20-400℃；CO2濃度＞10％；SO2濃度＞0.002％；濕度9-50％；反應時間0.15-12h。以上方案已經可以完成廢氣廢渣的綜合利用，現在此基礎上給出優選方案：在具體實施時，作為優選：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流動與廢渣反應；所述的預制件與工業廢氣反應是在氣體吸收反應塔中進行的，所述的冷卻至室溫的冷卻速度為15-30分鐘內物料降低到100℃以下；將所述的廢渣進行煅燒前先進行破碎、粉磨、配料、混合和均化；所述的預制件為板、砌塊或磚。下面是具體實施例：實施例1表1為本實施例原料配比表，按照表1進行稱取原料，然后將硅鈣渣(A)、廢石灰石(B)和爐渣(C)經破碎、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，控制混合物料的細度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為2.0，并經低溫煅燒，煅燒溫度為1150℃，煅燒為60min，而后快速冷卻獲得活性物質，30分鐘降低到100℃以下；活性物質加水混合，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塔內充分參與反應，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度32％。經過4h的充分反應，制成成品砌塊。經測試，成品砌塊增重20％，抗壓強度為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實施例2表2為本實施例原料配比表，按照表2進行稱取原料，然后將鋼渣(A)、粉煤灰(B)和硅鈣渣(C)經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，控制混合物料的細度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為1.0，并經低溫煅燒，煅燒溫度為1250℃，煅燒為30min，而后快速冷卻獲得活性物質，30分鐘降低到100℃以下；活性物質加水、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塔內充分參與反應，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度50％。經過8h的充分反應，制成成品磚。經測試，成品砌塊增重16％，抗壓強度為80MPa。表2實施例3將垃圾焚燒底渣(A)、鋼渣(B)和高鈣粉煤灰(C)經破碎、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，控制混合物料的細度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為2.5，并經低溫煅燒，煅燒溫度為1250℃，煅燒為60min，而后快速冷卻獲得活性物質，30分鐘降低到100℃以下；活性物質、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塔內充分參與反應，溫度250-300℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度9％。經過4h的充分反應，制成成品板材。經測試，成品板材增重15％，抗壓強度為85MPa。實施例4將赤泥(A)、灰渣(B)和廢石灰石(C)經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，控制混合物料的細度為80μm篩余小于5％，控制Ca/Si摩爾比為1.5，并經低溫煅燒，煅燒溫度為1000℃，煅燒為120min，而后快速冷卻獲得活性物質，30分鐘降低到100℃以下；活性物質、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塔內充分參與反應，溫度100-150℃，CO2濃度35％，SO2濃度0.002％，濕度30％。經過12h的充分反應，制成成品砌塊。經測試，成品砌塊增重8％，抗壓強度為90MPa。以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用于限制本發明，本發明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發明的實質和保護范圍內，對本發明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發明的保護范圍內。當前第1頁1 2 3