飛灰建材再利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)，尤其涉及一種飛灰建材再利用方法，其能夠?qū)︼w 灰同時(shí)進(jìn)行脫氯和重金屬固化穩(wěn)定化，將飛灰作為建材再利用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)生活垃圾以填埋為主要處理手段，但由于生活垃圾產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng)，填埋這 一處理手段逐漸難以滿足日益增長(zhǎng)的處理要求，進(jìn)而產(chǎn)生了"垃圾圍城"等一系列市政與環(huán) 境問(wèn)題。
[0003] 焚燒技術(shù)可以很好的緩解生活垃圾處理壓力，完成生活垃圾的減量化，垃圾焚燒 發(fā)電技術(shù)還可以完成垃圾的資源化，2010年中國(guó)垃圾焚燒廠為104家，處理量為2317萬(wàn)噸， 占垃圾無(wú)害化量的18.2%。根據(jù)《"十二五"城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，到 2015年，全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力達(dá)到無(wú)害化處理總能力的35%以上，據(jù)此計(jì) 算全國(guó)將新建超過(guò)210座1000t/d處理規(guī)模的垃圾焚燒廠。垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量飛 灰，尤其是流化床焚燒技術(shù)，飛灰量是垃圾處理量的10%~20%。飛灰因含有高浸出濃度 的重金屬和高毒性當(dāng)量的二惡英等而被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》（HW18)。環(huán)境保護(hù)部門 要求飛灰按《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18597-2001)及《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo) 準(zhǔn)》(GB18598-2001)進(jìn)行貯存、處置；積極鼓勵(lì)焚燒飛灰的綜合利用，但所用技術(shù)應(yīng)確保重 金屬的有效固定，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程中不會(huì)造成二次污染。因此，焚燒飛灰這一 危險(xiǎn)廢物的處理逐漸成為焚燒技術(shù)末端急需突破技術(shù)難點(diǎn)，亦成為當(dāng)前亟須解決的環(huán)境及 社會(huì)問(wèn)題。
[0004] 為了控制重金屬的浸出，減少飛灰的毒性和對(duì)環(huán)境的危害，飛灰必須經(jīng)過(guò)固化或 穩(wěn)定化等中間處理過(guò)程，才能最終填埋或資源化利用。目前，飛灰處置技術(shù)主要有：水泥固 化技術(shù)、熱處理技術(shù)、化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)等。水泥固化處理方法具有工藝設(shè)備成熟、操作 簡(jiǎn)單、處理成本低、材料來(lái)源廣等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)日本、歐美等國(guó)家普遍采用這種方法作為一 些有害固體廢物的最終處置方法，但是其一般存在以下問(wèn)題：水泥的加入容易導(dǎo)致處理后 產(chǎn)物體積的增加；部分重金屬（例如鎘、六價(jià)鉻、鉬和鋅等）的固化效果欠佳；固化所需水 泥的生產(chǎn)易導(dǎo)致大量二氧化碳?xì)怏w的排放，其有悖于相關(guān)的碳減排政策。飛灰高溫?zé)崽幚?技術(shù)一般具有減容、減量、操作簡(jiǎn)易、重金屬穩(wěn)定性高及二惡英分解徹底等優(yōu)點(diǎn)。但是由于 該項(xiàng)技術(shù)能耗高、成本大，飛灰中重金屬元素容易揮發(fā)分離形成二次飛灰且收集和分離回 收困難，因此還不利于大規(guī)模推廣。化學(xué)藥劑穩(wěn)定化處理焚燒飛灰不僅具有無(wú)害化、少增容 或不增容等優(yōu)點(diǎn)，還可以通過(guò)改進(jìn)螯合劑的結(jié)構(gòu)和性能使其與飛灰中危險(xiǎn)成分之間的化學(xué) 螯合作用得到強(qiáng)化，進(jìn)而提高固化產(chǎn)物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，減少最終處置過(guò)程中穩(wěn)定化產(chǎn)物對(duì) 環(huán)境的影響。但是化學(xué)藥劑一般具有一定的選擇性，很難找到一種廣譜性的化學(xué)藥劑。
[0005] 我國(guó)飛灰固化穩(wěn)定化目前主要依靠水化硅酸鹽體系，但我國(guó)焚燒飛灰中氯含量高 (質(zhì)量百分?jǐn)?shù)平均高于14% )，直接阻礙水泥水化過(guò)程，降低固化體強(qiáng)度，導(dǎo)致有害物質(zhì)浸 出率變高，所以當(dāng)采用水化硅酸鹽體系固化穩(wěn)定化飛灰時(shí)，需對(duì)飛灰進(jìn)行預(yù)洗，去除飛灰中 氯離子。在資源化方面，飛灰產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)建材，我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn) (不高于0. 1% )，因?yàn)槁葧?huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，腐蝕鋼筋混凝土中鋼筋結(jié)構(gòu)，同時(shí)，氯 還會(huì)降低水泥強(qiáng)度，所以，脫氯是飛灰固化穩(wěn)定化與資源化利用的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種飛灰建材再利用方法，其能夠?qū)ψ鳛槲ｋU(xiǎn)廢物的飛灰 同時(shí)進(jìn)行脫氯和重金屬固化穩(wěn)定化處理，將飛灰作為建材再利用。
[0007] 為達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 一種飛灰建材再利用方法，其能夠?qū)τ陲w灰同時(shí)進(jìn)行脫氯和重金屬固化穩(wěn)定化， 將飛灰作為建材再利用，該飛灰建材再利用方法的特征在于，包括以下工序：
[0009] (1)第一次制漿工序：在飛灰中添加質(zhì)量百分比6~24%的堿金屬氫氧化物和/ 或堿金屬硅酸鹽，加水后在15~35°C的條件下制成一次泥漿；
[0010] ⑵攪拌工序：在恒溫環(huán)境下，以攪動(dòng)和/或振實(shí)的方式充分?jǐn)嚢枰淮文嘈\(zhòng)，直至 不再產(chǎn)生氣泡為止；
[0011] (3)消化處理工序：在溫度45~85°C、相對(duì)濕度< 25%的條件下，對(duì)充分?jǐn)嚢韬?的泥漿進(jìn)行消化處理，消化處理時(shí)間為48~120小時(shí)；
[0012] (4)破碎處理工序：對(duì)完成消化處理后的飛灰產(chǎn)品進(jìn)行破碎處理并過(guò)篩；
[0013] (5)混合料制備工序：將破碎后的飛灰產(chǎn)品與高爐渣、粉煤灰、偏高嶺土或經(jīng)高溫 處理后的粉末狀硅鋁酸鹽廢物混合，并添加質(zhì)量百分比2~5%的Si02粉末或A1 203粉末， 充分?jǐn)嚢杌靹颍?br>[0014] (6)第二次制漿工序：向攪拌好的混合料中添加質(zhì)量百分比6~15%的堿金屬氫 氧化物和/或堿金屬硅酸鹽，加水在15~35°C條件下制成二次泥漿；和
[0015] (7)養(yǎng)護(hù)工序：將二次泥漿置于45~120°C、相對(duì)濕度< 25%的條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)， 養(yǎng)護(hù)時(shí)間24~120小時(shí)，自然降溫后獲得最終制品，在該養(yǎng)護(hù)工序中，根據(jù)產(chǎn)品的最終用途 采用不同模具進(jìn)行塑形，養(yǎng)護(hù)得到的最終制品抗壓強(qiáng)度多l(xiāng)OMPa，
[0016] 其中，所述第一次制漿工序與所述消化處理工序之間的間隔時(shí)間不超過(guò)18小時(shí)，
[0017] 在所述混合料制備工序中，破碎處理后的飛灰產(chǎn)品與高爐渣、粉煤灰、偏高嶺土或 經(jīng)高溫處理后的粉末狀硅鋁酸鹽廢物之間的質(zhì)量比例介于1:0. 5~1:3的范圍。
[0018] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序中和所述 第二次制漿工序中，水的添加量介于質(zhì)量百分比50~150%的范圍。
[0019] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序和所述第 二次制漿工序中添加的堿金屬氫氧化物為NaOH。
[0020] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序和所述第 二次制漿工序中添加的堿金屬硅酸鹽為Na2Si03。
[0021] 本發(fā)明的飛灰建材再利用方法能夠?qū)ψ鳛槲ｋU(xiǎn)廢物的飛灰同時(shí)進(jìn)行脫氯和重金 屬固化穩(wěn)定化處理。在對(duì)飛灰進(jìn)行穩(wěn)定化處置的基礎(chǔ)上，該飛灰建材再利用方法所產(chǎn)生的 產(chǎn)品還可以用于建材生產(chǎn)，主要用作混凝土的骨料以及建材用的陶粒。
[0022] 本發(fā)明以飛灰的資源化利用為目標(biāo)，采用土壤聚合體系（非水化硅酸鹽體系）對(duì) 飛灰進(jìn)行固化穩(wěn)定化研宄，得到飛灰脫氯固化穩(wěn)定化一體技術(shù)，通過(guò)對(duì)飛灰進(jìn)行脫氯后再 固化穩(wěn)定化，降低固化體中重金屬的浸出濃度，保證固化體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。本發(fā)明的飛灰建 材再利用方法針對(duì)性強(qiáng)，工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，在從根本上解決飛灰環(huán)境安全隱患 的同時(shí)，對(duì)飛灰實(shí)現(xiàn)了綜合資源化利用，變廢為寶。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)