[发明专利]测定垃圾焚烧炉渣中金属铝含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种测定垃圾焚烧炉渣中金属铝含量的方法。

背景技术

由于城市生活垃圾成分复杂，目前其处理方式主要以填埋为主。但随着社会城市化的进一步发展，垃圾排放量越来越大，整座城市将几乎被包围在垃圾之中。由于生活垃圾中存在大量有热值的物质，因此燃烧后会放出热量，从而可用来发电，同时体积会有大幅度的缩减。但这又带来了垃圾焚烧灰渣的处理问题。垃圾焚烧灰渣主要分为飞灰和炉渣，其中前者含有一定量二噁英，普遍认为毒性相对较大，一般以稳定法处理后掩埋为主，而后者则相对较低，具有资源化利用的潜力。

经在“中国知网”进行文献检索，我国目前已有数篇关于城市生活垃圾焚烧炉渣建材资源化的研究论文。学术论文“生活垃圾焚烧炉渣用作水泥混合材的研究”(《华南理工大学学报(自然科学版)》，2009年12期，谢燕等)研究了生活垃圾焚烧炉渣(简称炉渣)用作混合材对水泥性能的影响，同时考察了相应制品的环境安全性。结果表明：炉渣的掺入对水泥的安定性、标准稠度用水量及凝结时间影响不大，但随掺量的增加，强度下降。掺量为7.5％时，能满足P·O42.5水泥的生产要求。研究表明掺入炉渣作混合材，不会对环境及人类健康带来危害。学术论文“垃圾焚烧炉渣的性质及对混凝土抗压强度影响”(《公路》，2010年07期，张锐等)研究了哈尔滨市某住宅区生活垃圾焚烧发电厂炉渣的工程性质，测试了其组成、级配、吸水率、表观密度和压碎指标，试验表明垃圾炉渣物理组分复杂、级配良好，与普通混凝土骨料相比，吸水率高、表观密度小、压碎指标大。将其全部或部分替代普通混凝土中粗骨料进行抗压强度试验研究，分析了垃圾炉渣骨料对混凝土抗压强度的影响。学术论文“垃圾焚烧炉渣活性激发及对水泥性能的影响”(《武汉理工大学学报》，2012年06期，李相国等)通过外掺法研究了城市生活垃圾焚烧炉渣用作水泥混合材对水泥性能的影响，同时考察了炉渣活性激发和炉渣水泥的环境安全性。结果表明，当P.O.42.5水泥中炉渣掺量达到25％时仍能达到P.O.32.5水泥生产要求。在炉渣掺量35％时，砂浆试块的重金属极限溶出含量远低于国家标准最高允许浓度，不会对环境带来二次污染。学术论文“垃圾焚烧炉渣用于生产矿渣硅酸盐水泥的探讨”(《广东建材》，2012年08期，林冰梅)认为水泥的生产能大量消纳工业废渣，这为解决城市垃圾焚烧炉渣的问题提供了可能。通过垃圾焚烧炉渣与高炉矿渣两者间的化学成分的对比，可知两者的化学成分很接近，垃圾焚烧炉渣用于生产矿渣硅酸盐水泥是完全可行的；另一方面，对垃圾焚烧炉渣减量化、无害化也将起到巨大的推动作用。

此外，经对授权专利进行检索，我国对垃圾焚烧炉渣的研究已取得了一些应用技术专利。中国授权专利文献“利用生活垃圾焚烧炉渣生产砌筑水泥的方法”(CN1792942，申请号：CN200510120665.7)、“一种生活垃圾焚烧炉渣集料综合利用的方法”(CN102515599A，申请号：CN201110391113.5)、“以垃圾焚烧炉渣为原料的沟槽回填材料及其生产方法和应用”(CN102515600A，申请号：CN201110405686.9)和“利用生活垃圾焚烧炉渣生产硅酸盐水泥熟料的方法”(CN101386480，申请号：CN200810199156.1)等专利主要集中在建筑材料相关领域。

以上研究主要集中在两个方面：(1)利用垃圾焚烧炉渣的火山灰反应活性或填充效应，将其用于水泥混凝土辅助胶凝材料成分；(2)将垃圾焚烧炉渣用于集料配制混凝土或铺路。但以上研究均忽略了垃圾焚烧炉渣中的金属铝成分。生活垃圾中含有一定量铝制品，燃烧后会富集在垃圾焚烧渣炉渣中，一般含量在0.2-1％之间。金属铝与碱性物质混合后，会有氢气放出。因此可以考虑将垃圾焚烧炉渣作发气剂生产加气混凝土。但首先需要清楚垃圾焚烧炉渣中的金属铝含量。