[发明专利]掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的工艺

说明书

本发明涉及一种掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的工艺。取80～120份生活垃圾焚烧飞灰置于容器中、加入预处理药剂4～6份，加水60～80份，搅拌后烘干、研磨过筛后备用；取预处理后垃圾焚烧飞灰70～85份、矿粉掺合料15～30份置于搅拌机中混合均匀，再取3～5份激发剂和35～50份蒸馏水配置成碱溶液加入混合物中，置于搅拌机中搅拌至泥浆状；将泥浆取出摔打至成泥团状，密封于恒温气候箱中养护，再将固化体置于水养护箱中养护5～28d后得胶凝固化体。通过掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰，有效降低其重金属迁移性，能因地制宜地利用工业废弃物，保护水土资源，控制环境污染。具有重大的环境、经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物的无害化处置，具体是涉及一种掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的工艺。

背景技术

焚烧法因其减容性好、无害化程度高，能量可回收等优点逐渐成为生活垃圾处置研究的热点。越来越多的城市(尤其是用地紧张、垃圾产生量大的发达城市)优先选用焚烧法处理生活垃圾。但是，飞灰作为焚烧法的产物富集了大量的有害物质。据统计，目前我国每年焚烧生活垃圾产生的飞灰量超过400万吨，到2020年，每年排放飞灰将达到约1000万吨。生活垃圾焚烧飞灰富含大量重金属以及难降解有毒有机物质，已被我国列入《国家危险废物名录》(HW18)，必须予以安全处置。

目前，处理飞灰的技术主要有：固化/稳定化技术、药剂稳定化技术、高温熔融技术。其中固化/稳定化技术是目前国际上处理重金属危险废弃物的重要手段之一。以硅酸盐水泥基固化飞灰具有工艺简单、成本低、材料来源广泛等优点，应用较为广泛，但其存在增容比高，重金属易浸出，耐酸性能差等一系列的缺陷，不利于固化体的资源化利用。

与水泥固化相比，碱激发胶凝材料是低耗能、低成本的绿色材料，具有强度高，稳定性好、抗酸抗腐蚀能力好等优点。矿粉具有潜在水硬性，通过外加碱激发剂能形成水硬性胶凝材料，具有固化含重金属离子固体废弃物的技术优势，而飞灰与目前常用的矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料相近。因此研究以飞灰为主要原料、掺加适量矿粉制成胶凝固化体能够固化飞灰中的重金属。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的工艺，按照所述方法可更加有效、便宜的实现生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化及固化。

本发明的技术方案为：掺加矿粉胶凝固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属的工艺，具体步骤如下：

(1)、取生活垃圾焚烧飞灰80～120份、预处理药剂4～6份，加水60～80份，置于搅拌机慢速搅拌后，放置烘箱烘干、研磨过筛备用；

(2)、称取步骤(1)预处理后的垃圾焚烧飞灰70～85份、掺和料(干基)15～30份，置于搅拌机中搅拌混合均匀，制得的混合物；

(3)、称取激发剂3～5份，蒸馏水35～50份，将激发剂溶于蒸馏水后制成碱溶液；

(4)、将步骤(3)制成的碱溶液加入步骤(2)制得的混合物中，置于搅拌机中搅拌至泥浆状；

(5)、将泥浆取出摔打至成泥团状，用保鲜膜包裹密封以隔绝空气，于恒温气候箱中养护20～30h后取出，拆去包裹物；

(6)、将固化体置于一定温度的水养护箱中养护5～28d后得胶凝固化体。

优选步骤(1)中所述的预处理药剂为氢氧化钠、氢氧化钙或氢氧化钾中的一种或多种，烘箱温度为95℃～105℃。

优选步骤(1)中所述的慢速搅拌的速度为100～200转/分钟，搅拌时间为2h～3h；过筛为过100目筛。

优选步骤(2)中所述的掺和料是S105、S95或S75矿粉中的一种或多种；搅拌转速为50～100转/分钟，搅拌时间为2～5min。