一種赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢物處理領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同 處置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 赤泥巧edMud)是氧化侶廠堿法處理侶±礦后排放的不溶性工業(yè)固廢。通常，生 產(chǎn)一噸氧化侶將產(chǎn)生1-2噸赤泥。目前我國赤泥排放量已超過3000萬噸，屬于大宗工業(yè)廢 渣。赤泥具有粒徑細小、比表面積大、含水率高、含堿量高（Na2〇含量）等特點，屬于強堿廢 渣，是一種嚴重的堿性污染源。赤泥堆存占用大量的±地，高堿性的滲濾液對周圍±壤和地 下水存在嚴重的威脅。同時因為強堿性質(zhì)，植物難W生存，赤泥堆場無植被覆蓋，直接暴露 在風(fēng)雨的吹刮沖蝕下，揚塵和徑流容易破壞周圍生態(tài)環(huán)境。
[0003] 近年來，隨著城市生活垃圾的迅速增加W及生活垃圾衛(wèi)生填埋處置的弊端凸顯， 生活垃圾焚燒處置因其較高的減容比和熱產(chǎn)能回收等優(yōu)勢已成為越來越多城市的選擇。生 活垃圾焚燒飛灰（MSWIFlyAsh)是垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)中收集得到的殘余物，占焚燒垃 圾總量的2-5%。雖然同為煙氣凈化系統(tǒng)收集得到的細灰，垃圾焚燒飛灰與燃煤產(chǎn)生的粉煤 灰在性質(zhì)和組成上有著巨大不同。粉煤灰由于含有大量活性二氧化娃、氧化侶等成分，已廣 泛應(yīng)用于混凝±等建筑材料，而垃圾焚燒飛灰則含有大量有毒物質(zhì)，是一種典型的危險廢 物，需要進行特別處置。垃圾焚燒飛灰中含有Pb、ω、化、化、化等大量重金屬，并且浸出毒 性高等特點。垃圾焚燒飛灰中溶解鹽含量一般高達20%W上，W化、化和Κ的氯化物為主， 處置時不僅有可能污染地下水和附近水體，而且氯化物的大量存在會增加其它污染物的溶 解性。此外，垃圾焚燒飛灰殘留少量未徹底銷毀的二嗯英和巧喃（PCDD/PCDFs)劇毒有機污 染物。據(jù)文獻，垃圾焚燒飛灰中二嗯英和巧喃毒性當量在lOng/g左右。在垃圾焚燒飛灰運 輸、膽存、處理和處置時，上述污染物可能會對人類健康和環(huán)境形成潛在污染風(fēng)險和實際危 害。
[0004] 目前，赤泥處理與處置是一項世界性的難題，我國赤泥綜合利用率僅有4%左右， 絕大部分赤泥仍然采用溝谷攔巧、凹地充填、平地高臺等方法堆存。赤泥堆場的建設(shè)與維護 成本高昂，并存在嚴重的環(huán)境風(fēng)險。國內(nèi)外生活垃圾焚燒飛灰主要通過固化穩(wěn)定化方式對 其進行處置，包括水泥或馨合劑固化、等離子體炬高溫烙融固化、水泥害協(xié)同處置等方法。 水泥或馨合劑固化成本較高且固化體長期穩(wěn)定性較差；等離子體炬高溫烙融固化能耗和成 本都較高；水泥害協(xié)同處置受到運輸距離的限制。將赤泥與生活垃圾焚燒飛灰進行協(xié)同處 置的方法目前還未見報道。 陽0化]因此，目前亟需一種能同時實現(xiàn)赤泥和生活垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置，且處理成本 較低，垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化效果較好，固化體具有長期穩(wěn)定性和安全性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種赤泥與生活垃圾焚燒飛 灰的協(xié)同處置方法，其目的在于將赤泥活化為重金屬固化劑，利用垃圾焚燒飛灰中含有潛 在活性的Si化、Alz化的特點，配合赤泥中的化2〇、Si〇2,AI2O3等物質(zhì)，發(fā)生膠凝聚合反應(yīng)形 成復(fù)合固化體，固化垃圾焚燒飛灰中的重金屬，由此解決赤泥處置和生活垃圾焚燒飛灰處 置的技術(shù)問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種赤泥與生活垃圾焚燒飛灰 的協(xié)同處置方法，包括W下步驟： 陽00引 （1)制備重金屬固化劑：將赤泥干燥后研磨成粉末，添加lOwt%至15wt%的強堿， 在750°C至850°C之間般燒活化，冷卻后得到所述重金屬固化劑；
[0009] (2)制備凈漿：將步驟（1)中制備的重金屬固化劑和生活垃圾焚燒飛灰混合后得 到混合物粉末，所述混合物粉末中重金屬固化劑的質(zhì)量比例在45%至60%之間；將所述混 合物粉末按水灰比0. 4至0.6加水攬拌均勻得到凈漿；
[0010] (3)固化成型：將步驟（2)中制備的凈漿在常溫、常壓下養(yǎng)護14至28天，得到赤 泥-垃圾焚燒飛灰復(fù)合固化體。
[0011] 優(yōu)選地，所述赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法，其步驟（1)所述般燒活 化溫度為800°C。
[0012] 優(yōu)選地，所述赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法，其步驟（2)所述般燒活 化時間為1至3小時。
[0013] 優(yōu)選地，所述赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法，其步驟（1)所述赤泥粉 碎后過篩，所述篩的孔徑在0. 3mm至0. 5mm之間。
[0014] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有 益效果：
[0015] 本發(fā)明提供的赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法，通過將赤泥活化后形成 重金屬固化劑，與垃圾焚燒飛灰巧妙配合，制漿后固化成型，能將赤泥和生活垃圾焚燒飛灰 兩種廢物協(xié)同進行處理處置。
[0016] 本發(fā)明提供的方法，尤其是對于生活垃圾焚燒飛灰的處理而言，將其中含有的重 金屬穩(wěn)定固化，固化體穩(wěn)定安全，浸出毒性低。
[0017] 同時本發(fā)明提供的方法步驟簡單易行，大大降低了生活垃圾處理成本，適合大規(guī) 模推廣。
【具體實施方式】
[001引為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要彼此之 間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0019] 本發(fā)明提供的赤泥與生活垃圾焚燒飛灰的協(xié)同處置方法，包括W下步驟：
[0020] (1)制備重金屬固化劑：將赤泥干燥后研磨成粉末，添加lOwt%至15wt%的強堿， 在750°C至850°C之間般燒活化，優(yōu)選般燒溫度800°C，般燒時間1至3小時，冷卻后得到所 述重金屬固化劑；赤泥粉碎后過篩，所述篩的孔徑在0. 3mm至0. 5mm之間。
[0021] (2)制備凈漿：將步驟（1)中制備的重金屬固化劑和生活垃圾焚燒飛灰混合后得 到混合物粉末，所述混合物粉末中重金屬固化劑的質(zhì)量比例在45%至60%之間；將所述混 合物粉末按水灰比0. 4至0. 6加水攬拌均勻得到凈漿；
[0022] (3)固化成型：將步驟（2)中制備的凈漿在常溫、常壓下養(yǎng)護14至28天，得到赤 泥-垃圾焚燒飛灰復(fù)合固化體。
[0023] 該方法使用方便，與水泥固化類似，可直接與垃圾焚燒飛灰混合后加入水使用，進 行常溫、常壓自然養(yǎng)護，養(yǎng)護后的固化體可直接進入填埋場進行填埋處置。
[0024] 本發(fā)明提供的赤泥與生活垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置的方法，其赤泥經(jīng)活化預(yù)處理 后，具有一定膠凝性能，直接加水拌合能獲得一定強度。但活化預(yù)處理赤泥中Si/Al比偏 低，同時赤泥活化過程中使堿含量過量，單獨加水制備的膠凝材料結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，會喪失后 期強度。但生活垃圾焚燒飛灰粒度細而均勻，主要由Al2〇3、CaO、Si〇2、Fe2〇3等物質(zhì)組成，可 作為巧質(zhì)原料和娃質(zhì)原料有效補充，加入飛灰后能進一步增加活性Si化和活性A12〇3含量， 并提高Si/Al比，同時吸收過量的堿。生活垃圾焚燒飛灰在游離堿激發(fā)下也溶解產(chǎn)生侶氧 單體和娃氧單體，參與活化赤泥的聚合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的聚合侶娃酸鋼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時在聚 合物生成過程中飛灰中的重金屬發(fā)生轉(zhuǎn)化或被固定在聚合物網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)飛灰中重金屬的 固化穩(wěn)定化處理。且固化體因其膠凝特性獲得一定強度，也因其穩(wěn)定的Si-0及