本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種利用生活垃圾焚燒灰渣污泥制備免燒陶粒的方法。
背景技術：
隨著城市生活垃圾焚燒發電處理技術在國內的迅速發展，生活垃圾焚燒量在不斷增加。城市生活垃圾經焚燒處理后會產生焚燒灰渣，一般焚燒垃圾灰渣的質量為其焚燒前總質量的5％～30％，其中底灰占15％～25％。以垃圾處理量3000萬噸計算，全國產生底灰約22.5萬噸～225萬噸。目前對焚燒灰渣的利用處理途徑以制備免燒磚為主，但是在制備焚燒灰渣免燒磚工藝過程中會產生一定量的殘余物——灰渣污泥，約占總灰渣量的5％左右。這部分灰渣污泥因為含水量高，粒徑細小，如果采用填埋的辦法則會大量占用耕地，同時污染水體和大氣。因此如何變廢為寶，化廢料為資源，已成為灰渣制磚廠和環境工作者共同關注的課題。
陶粒是一種新型建筑材料，它是利用粘土、泥質巖石、工業廢料為主要原料，摻合少量粘結劑、添加劑等，經加工成粒或粉磨成球等工藝過程而制成的一種人造輕骨料。目前，陶粒主要分為燒制和免燒兩種。其中，燒制陶粒生產工藝復雜，需要回轉窯爐等設備，同時，對電量的消耗較大所以成本較高。而免燒陶粒生產流程簡單，節約能源。
技術實現要素：
本發明目的在于利用生活垃圾焚燒灰渣制備免燒磚工藝過程中產生的副產物——灰渣污泥，變廢為寶，并且克服現有的免燒陶粒密度較大的缺點，提供了一種利用生活垃圾焚燒灰渣污泥制備免燒陶粒及其制備方法。
為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種生活垃圾焚燒灰渣污泥免燒陶粒，采用以下步驟制備而成：
(1)將生活垃圾焚燒灰渣污泥、膨脹珍珠巖分別粉磨后過40目篩，取篩下原料；
(2)取質量分數為55％～65％的生活垃圾焚燒灰渣污泥，30％～40％的水泥，5％～10％的膨脹珍珠巖，攪拌均勻，并將混合物放入成球設備中攪拌成球；
(3)將水噴入成球設備中，持續攪拌，待物料和水分完全混勻即可成球；
(4)成球后使球體干燥成陶粒，隨后將陶粒完全浸沒于水中靜置后取出；
(5)將取出后的陶粒養護后即可使用。
所述步驟3中加入水的質量為干物料總質量的19％～35％。
所述步驟4的干燥方式為常溫下自然空干，時間為24小時。
所述步驟4中陶粒于水中靜置72小時后取出。
所述步驟5的養護采用放入放入養護箱中養護28天，養護條件：溫度21～25℃，濕度92％～95％。
一種生活垃圾焚燒灰渣污泥免燒陶粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生活垃圾焚燒灰渣污泥、膨脹珍珠巖分別粉磨后過40目篩，取篩下原料；
(2)取質量分數為55％～65％的生活垃圾焚燒灰渣污泥，30％～40％的水泥，5％～10％的膨脹珍珠巖，攪拌均勻，并將混合物放入成球設備中攪拌成球；
(3)將水噴入成球設備中，持續攪拌，待物料和水分完全混勻即可成球；
(4)成球后使球體干燥成陶粒，隨后將陶粒完全浸沒于水中靜置后取出；
(5)將取出后的陶粒養護后即可使用。
生活垃圾焚燒灰渣污泥，磨細至細度為40目以下。水泥使用市售42.5級普通硅酸鹽水泥。膨脹珍珠巖使用市售膨脹珍珠巖，磨細至細度為40目以下。
相對于現有技術，本發明具有如下優點：
(1)本技術工藝簡單，無需大型的煅燒設備；
(2)本技術大量使用了生活垃圾焚燒灰渣污泥，拓寬了該固廢材料的利用途徑；
(3)本技術產品采用了免燒工藝，減少了能源消耗，節能環保；
(4)本技術產品相比于傳統免燒陶粒，密度低，強度較大。
利用本發明生產的產品滿足GB17431.1-2010輕集料及其試驗方法，分別符合普通和高強輕粗集料標準，也可達到如下技術指標：
(1)粒徑范圍：5～20mm；
(2)堆積密度：500～695kg/m3；
(3)筒壓強度：1～9MPa；
(4)1h吸水率:18％～30％。
具體實施方式
為了更好地理解本發明，下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明內容不僅僅局限于下面的實例。
實施例1
利用生活垃圾焚燒灰渣污泥制備免燒陶粒的方法，步驟如下：
(1)原料預處理：將生活垃圾焚燒灰渣污泥、膨脹珍珠巖等原料磨碎后過40目篩，取篩下原料。
(2)配料：取質量分數為65％的生活垃圾焚燒灰渣污泥，30％的水泥，5％的膨脹珍珠巖，攪拌均勻，將混合物放入成球設備中攪拌成球。
(3)成球：將水噴入成球設備中，水量為所有固體材料的30％，持續攪拌，待物料和水分完全混勻即可成球。
(4)后處理：成球后于常溫下自然空干24小時。隨后完全浸沒于水中靜置72小時。
(5)養護：將浸水后的陶粒放入養護箱養護28天，養護條件：溫度23℃，濕度92％。
本實例所得的生活垃圾焚燒灰渣污泥免燒陶粒的顆粒強度值為294N，筒壓強度值為4.5MPa，堆積密度為613kg/m3，1h吸水率為27％，符合GB17431.1-2010輕集料及其試驗方法的標準要求。
實施例2
利用生活垃圾焚燒灰渣污泥制備免燒陶粒的方法，步驟如下：
(1)原料預處理：將生活垃圾焚燒灰渣污泥、膨脹珍珠巖等原料磨碎后過40目篩，取篩下原料。
(2)配料：取質量分數為60％的生活垃圾焚燒灰渣污泥，35％的水泥，5％的膨脹珍珠巖，攪拌均勻，并將混合物放入成球設備中攪拌成球。
(3)成球：將水噴入成球設備中，水量為所有固體材料的25％，持續攪拌，待物料和水分完全混勻即可成球。
(4)后處理：成球后于常溫下自然空干24小時。隨后完全浸沒于水中靜置72小時。
(5)養護：將浸水后的陶粒放入養護箱養護28天。養護條件：溫度21℃，濕度92％。
本實例所得的生活垃圾焚燒灰渣污泥免燒陶粒的顆粒強度值為460N，筒壓強度值為7MPa，堆積密度為669kg/m3，1h吸水率為30％，符合GB17431.1-2010輕集料及其試驗方法的標準要求。
實施例3
利用生活垃圾焚燒灰渣污泥制備免燒陶粒的方法，步驟如下：
(1)原料預處理：將生活垃圾焚燒灰渣污泥、膨脹珍珠巖等原料磨碎后過40目篩，取篩下原料。
(2)配料：取質量分數為60％的垃圾焚燒灰渣污泥，30％的水泥，10％的膨脹珍珠巖，攪拌均勻，并將混合物放入成球設備中攪拌成球。
(3)成球：將水噴入成球設備中，水量為所有固體材料的30％，持續攪拌，待物料和水分完全混勻即可成球。
(4)后處理：成球后于常溫下自然空干24小時。隨后完全浸沒于水中靜置72小時。
(5)養護：將浸水后的陶粒放入養護箱養護28天，養護條件：溫度21℃，濕度92％。
本實例所得的垃圾焚燒灰渣污泥免燒陶粒的顆粒強度值為176N，筒壓強度值為2.6MPa，堆積密度為500kg/m3，1h吸水率為18％，符合GB17431.1-2010輕集料及其試驗方法的標準要求。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做任何形式的限制。凡是依據本發明的技術和方法實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術和方法方案的范圍內。