[发明专利]飞灰建材再利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及危险废物处理技术，尤其涉及一种飞灰建材再利用方法，其能够对飞灰同时进行脱氯和重金属固化稳定化，将飞灰作为建材再利用。

背景技术

我国生活垃圾以填埋为主要处理手段，但由于生活垃圾产量的不断增长，填埋这一处理手段逐渐难以满足日益增长的处理要求，进而产生了“垃圾围城”等一系列市政与环境问题。

焚烧技术可以很好的缓解生活垃圾处理压力，完成生活垃圾的减量化，垃圾焚烧发电技术还可以完成垃圾的资源化，2010年中国垃圾焚烧厂为104家，处理量为2317万吨，占垃圾无害化量的18.2％。根据《“十二五”城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，到2015年，全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35％以上，据此计算全国将新建超过210座1000t/d处理规模的垃圾焚烧厂。垃圾焚烧过程中会产生大量飞灰，尤其是流化床焚烧技术，飞灰量是垃圾处理量的10％～20％。飞灰因含有高浸出浓度的重金属和高毒性当量的二恶英等而被列入《国家危险废物名录》(HW18)。环境保护部门要求飞灰按《危险废物贮存污染控制标准》(GB 18597-2001)及《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2001)进行贮存、处置；积极鼓励焚烧飞灰的综合利用，但所用技术应确保重金属的有效固定，在产品的生产过程和使用过程中不会造成二次污染。因此，焚烧飞灰这一危险废物的处理逐渐成为焚烧技术末端急需突破技术难点，亦成为当前亟须解决的环境及社会问题。

为了控制重金属的浸出，减少飞灰的毒性和对环境的危害，飞灰必须经过固化或稳定化等中间处理过程，才能最终填埋或资源化利用。目前，飞灰处置技术主要有：水泥固化技术、热处理技术、化学药剂稳定化技术等。水泥固化处理方法具有工艺设备成熟、操作简单、处理成本低、材料来源广等优点。近年来日本、欧美等国家普遍采用这种方法作为一些有害固体废物的最终处置方法，但是其一般存在以下问题：水泥的加入容易导致处理后产物体积的增加；部分重金属(例如镉、六价铬、钼和锌等)的固化效果欠佳；固化所需水泥的生产易导致大量二氧化碳气体的排放，其有悖于相关的碳减排政策。飞灰高温热处理技术一般具有减容、减量、操作简易、重金属稳定性高及二恶英分解彻底等优点。但是由于该项技术能耗高、成本大，飞灰中重金属元素容易挥发分离形成二次飞灰且收集和分离回收困难，因此还不利于大规模推广。化学药剂稳定化处理焚烧飞灰不仅具有无害化、少增容或不增容等优点，还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与飞灰中危险成分之间的化学螯合作用得到强化，进而提高固化产物的长期稳定性，减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。但是化学药剂一般具有一定的选择性，很难找到一种广谱性的化学药剂。

我国飞灰固化稳定化目前主要依靠水化硅酸盐体系，但我国焚烧飞灰中氯含量高(质量百分数平均高于14％)，直接阻碍水泥水化过程，降低固化体强度，导致有害物质浸出率变高，所以当采用水化硅酸盐体系固化稳定化飞灰时，需对飞灰进行预洗，去除飞灰中氯离子。在资源化方面，飞灰产品主要用于生产建材，我国水泥标准对氯有严格的控制标准(不高于0.1％)，因为氯会导致严重的电化学腐蚀，腐蚀钢筋混凝土中钢筋结构，同时，氯还会降低水泥强度，所以，脱氯是飞灰固化稳定化与资源化利用的一个瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞灰建材再利用方法，其能够对作为危险废物的飞灰同时进行脱氯和重金属固化稳定化处理，将飞灰作为建材再利用。

为达到上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种飞灰建材再利用方法，其能够对于飞灰同时进行脱氯和重金属固化稳定化，将飞灰作为建材再利用，该飞灰建材再利用方法的特征在于，包括以下工序：

(1)第一次制浆工序：在飞灰中添加质量百分比6～24％的碱金属氢氧化物和/或碱金属硅酸盐，加水后在15～35℃的条件下制成一次泥浆；

(2)搅拌工序：在恒温环境下，以搅动和/或振实的方式充分搅拌一次泥浆，直至不再产生气泡为止；

(3)消化处理工序：在温度45～85℃、相对湿度≤25％的条件下，对充分搅拌后的泥浆进行消化处理，消化处理时间为48～120小时；

(4)破碎处理工序：对完成消化处理后的飞灰产品进行破碎处理并过筛；

(5)混合料制备工序：将破碎后的飞灰产品与高炉渣、粉煤灰、偏高岭土或经高温处理后的粉末状硅铝酸盐废物混合，并添加质量百分比2～5％的SiO₂粉末或Al₂O₃粉末，充分搅拌混匀；