阅读说明：本技术 一种脱硫灰路基填料 (A kind of Desulphurization roadbed filling ) 是由 董德生 回志峰 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明申请属于建筑材料技术领域,具体公开了一种脱硫灰路基填料,包括质量分数为0-1.73％的SiO<Sub>2</Sub>、0.56-0.7％的Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>、0.42-1.1％的Fe<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>、52.43-55.74％的CaO、3.38-3.72％的MgO、20.28-23.36％的LOSS、0.0001-3.31％的SO<Sub>3</Sub>、14.25-20.6％的f-CaO。本发明主要用于制备路基添料,解决了脱硫灰不能充分使用容易给环境造成危害的问题。(The present patent application belongs to building material technical field, specifically discloses a kind of Desulphurization roadbed filling, the SiO for being 0-1.73% including mass fraction 2 , 0.56-0.7% Al 2 O 3 , 0.42-1.1% Fe 2 O 3 , 52.43-55.74% CaO, 3.38-3.72% MgO, 20.28-23.36% LOSS, 0.0001-3.31% SO 3 , 14.25-20.6% f-CaO.Present invention is mainly used for roadbed filling is prepared, solve the problems, such as that Desulphurization cannot be sufficiently using being easy to cause damages to environment.)

一种脱硫灰路基填料

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体公开了一种脱硫灰路基填料。

背景技术

脱硫,泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程。是防治大气污染的重要技术措施之一。目前脱硫方法一般有燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫等三种。随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，燃煤烟气中的SO2已经成为大气污染的主要原因。减少SO2污染已成为当今大气环境治理的当务之急。

不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用，其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。目前，普遍采用的方法为循环流化床烟气脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂，通过吸收剂的多次再循环，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的，同时大大提高了吸收剂的利用率。

随着近年来公路建设快速发展，公路软基的处理也越来越受到国家、政府的重视。目前我国主要采用一定比例的粉煤灰和石灰混合物或水泥作为添加材料来提高路基和基层稳定性。目前，对脱硫灰使用不充分，给环境造成了危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硫灰路基填料，以解决脱硫灰不能充分使用容易给环境造成危害的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种脱硫灰路基填料，包括质量分数为0-1.73％的SiO₂、0.56-0.7％的Al₂O₃、0.42-1.1％的Fe₂O₃、52.43-55.74％的CaO、3.38-3.72％的MgO、20.28-23.36％的LOSS、0.0001-3.31％的SO₃、14.25-20.6％的f-CaO。

进一步，包括质量分数为0.56％的Al₂O₃、0.51％的Fe₂O₃、55.71％的CaO、3.72％的MgO、20.28％的LOSS、0.0001％的SO₃、20.6％的f-CaO。

进一步，包括质量分数为0.91％的SiO₂、0.56％的Al₂O₃、0.42％的Fe₂O₃、51.53％的CaO、3.38％的MgO、20.79％的LOSS、2.61％的SO₃、20.51％的f-CaO。

进一步，包括质量分数为1.64％的SiO₂、0.7％的Al₂O₃、1.1％的Fe₂O₃、55.74％的CaO、3.45％的MgO、21.04％的LOSS、3.31％的SO₃、14.25％的f-CaO。

进一步，包括质量分数为1.73％的SiO₂、0.59％的Al₂O₃、0.78％的Fe₂O₃、52.43％的CaO、3.72％的MgO、23.36％的LOSS、1.63％的SO₃、16.84％的f-CaO。

本技术方案的工作原理及有益效果在于：

(1)本方案利用半干法烟气脱硫的产物脱硫灰中的CaO等钙基化合物为主料，以生石灰为辅料，提高土壤承载力CBR值，通过试验证明脱硫灰用于公路路基填料的可行性，实现脱硫灰的资源化利用；

(2)本方案中大量利用不断产出的脱硫灰，缓解脱硫灰对环境造成的不利影响，做到，了变废为宝，达到以废治废的目的。

附图说明

图1是本发明一种脱硫灰路基填料实施例的灰白色脱硫灰X射线衍射试验结果示意图；

图2是本发明中淡黄色脱硫灰X射线衍射试验结果示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

本发明中，一种脱硫灰路基填料，包括质量分数为0-1.73％的SiO₂、0.56-0.7％的Al₂O₃、0.42-1.1％的Fe₂O₃、52.43-55.74％的CaO、3.38-3.72％的MgO、20.28-23.36％的LOSS、0.0001-3.31％的SO₃、14.25-20.6％的f-CaO。本实施例中，通过在上述范围内调整不同物料的比例得到了不同的产品，具体如下：

本实施例中，对不同样品pH值检测依据GB/T5484-2012《石膏化学分析方法》标准检测，放射性指标依据GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准检测，结果见表2：

表2脱硫灰放射性、pH值结果

从实验结果可知，本实施例中的脱硫灰含钙量达到了50％以上，属于富钙废渣，并具有强碱性，可用于有钙质需求的产品中，另外放射性符合GB6566-2010建筑主体材料内照射指数≤1.0、外照射指数≤1.0要求。

结合图1和图2所示，从X射线衍射试验结果可知，这两种脱硫灰的主要矿物组成为Ca(OH)₂。

本实施例中，为了确定脱硫灰重金属含量是否超标，选择用比较严格的土壤限值指标进行判定。采用GB/T17139-1997《土壤质量镍的测定火焰原子吸收分光光度法》、GB/T17138-1997《土壤质量铜、锌的测定火焰原子吸收分光光度法》、GB/T17141-1997《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ491-2009《土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》、GB/T22105.1-2008《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分：土壤中总汞的测定》、GB/T22105.1-2008《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分：土壤中总砷的测定》标准对两组样品的镍、铜、锌、铅、镉、铬、汞、砷进行检验，试验结果如表3所示：

表3脱硫灰重金属含量结果

“ND”表示检测结果小于方法检出限

GB15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》是根据《中华人民共和国环境保护法》，保护农用地土壤环境，管控农用地土壤污染风险，保护农产品质量安全、农作物正常生长和土壤生态环境的较高级别的重金属污染物限值标准，风险筛选值见表4、风险管制值见表5：

表4脱硫灰农用地土壤污染风险筛选值(单位：mg/kg)

表5脱硫灰农用地土壤污染风险管制值(单位：mg/kg)

表3与表4、表5对比可知，两种脱硫灰的镍、铜、锌、铅、铬、汞、砷检测结果远远低于土壤污染风险筛选值。而淡黄色脱硫灰的重金属镉的检测结果稍高于风险筛选值0.8mg/kg(实测1.24mg/kg)，但远低于农用地土壤污染风险管制值4.0mg/kg。而相对与农用地土壤的重金属含量限值要求，污水处理后污泥的使用要求要宽松很多，因此，本方案中的脱硫灰的重金属含量符合一般使用要求。

本实施例中，进行了石灰-有效氧化钙加氧化镁含量、PH值；土-液塑限、天然含水率、击实试验、CBR试验；灰土击实-8％、12％、16％、20％四种灰剂量的击实试验；无侧限试验-8％、12％、16％、20％四种灰剂量的无侧限试验；CBR试验-8％、16％二种灰剂量的CBR试验。

土的天然含水率：3.8％；

土界限含水量：液限WL＝45.8％，素限WP＝26.6％，塑性指数＝19.2；

土击实试验：最大干密度＝1.78g/cm3，最佳含水率＝14.8％；

土的CBR试验如表5：

表5土的CBR试验

每层击实	30	30	50	50	98	98
							素土	1.1	1.2	1.5	1.5	1.9	2.0

脱硫灰有效氧化钙加氧化镁含量为23.3％

脱硫灰的PH值为13，显碱性。

根据《公路路面基层施工技术细则》3.3规定，如表6：

表6公路路面基层施工技术细则要求

高速公路和一级公路用石灰应不低于II级技术要求，二级公路用石灰应不低于III级技术要求，二级以下公路用石灰应不低于III级技术要求。虽然脱硫灰有效钙镁含量只有23.3％，但在工程施工过程中经常会出现生石灰消解后未能及时使用而造成有效氧化钙流失的情况(有时有效氧化钙含量只有25％左右)，这种都是采用增加掺量来处理。因此，根据实测脱硫灰有效氧化钙加氧化镁含量结合规范要求，将脱硫灰较正常消石灰灰剂量加倍后进行试验，以确定其适合使用的工程结构层部位。

本实施例中，根据原材料试验结果，灰剂量采用8％、12％、16％、20％，分别进行击实试验。试验结果如表7：

表7击实试验

灰剂量	最大干密度(g/cm<sup>3</sup>)	最佳含水率(％)
			8％	1.69	19.8
12％	1.67	22.5
			16％	1.61	23.8
20％	1.55	25.6

采用四种灰剂量分别进行无机结合料无侧限抗压强度试验。试验结果如表8：

表8无机结合料无侧限抗压强度试验

灰剂量	平均强度(MPa)	强度最大值(MPa)
			8％	0.08	0.10
12％	0.11	0.14
			16％	0.12	0.13
20％	0.11	0.12

根据原材料试验结果，灰剂量采用8％、16％，分别进行CBR

试验。试验结果如表9：

表9脱硫灰CBR值

每层击实	30	30	50	50	98	98
							8％灰土	32.5	31.8	40.1	40.4	55.4	55.6
16％灰土	42.6	40.3	52.0	52.1	72.3	72.5

根据实测该脱硫灰有效氧化钙加氧化镁含量和规范要求，结合相应剂量的灰土无侧限强度数据得出：该脱硫灰目前暂不适用作路面基层或底基层的无机结合料，但由于无机结合料用作路基路床填筑的改良材料时，规范(《公路路基设计规范》)中没有强度要求，只有CBR要求，用于路基填筑的土的CBR公路路基施工技术规范规定，高速公路和一级公路上路床不小于8％，下路床不小于5％，上路堤不小于4％，下路堤不小于3％。二级公路分别为6％、4％、3％、2％。根据前面试验过程中的观察，加入16％的脱硫灰30次击实CBR值最小为40.3％，50次击实CBR值最小为52.0％，远大于设计规范要求。利用脱硫灰改良的灰土板结效果很好，抵抗水损害能力强。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。