[发明专利]一种赤泥、生活垃圾焚烧飞灰和矿渣的协同处置方法

说明书

本发明涉及废物处理技术领域，公开了一种赤泥、生活垃圾焚烧飞灰和矿渣的协同处置方法，通过低温煅烧提高了赤泥的火山灰活性，通过水洗脱除了飞灰中可溶解的大部分氯盐，最后将热活化之后的赤泥、水洗后的生活垃圾焚烧飞灰和矿渣按一定比例混合后加入碱激发剂(水玻璃溶液)中制备碱激发地聚物。三种原料复配后的混合物各组分占比符合一般地聚物原料成分的规律，不仅充分利用了赤泥中的碱，反应体系也可以固化飞灰中的重金属，充分利用三种原料制备地聚物时的特性，是全固废协同制备地聚物的一种新发明。

技术领域

本发明涉及废物处理技术领域，具体为一种赤泥、生活垃圾焚烧飞灰和矿渣的协同处置方法。

背景技术

随着工业化和城市化的发展，城市固体垃圾的产生量也逐渐增长，焚烧垃圾的需求也随之不断增长。每焚烧一吨的城市生活垃圾会产生30-50公斤的城市生活垃圾飞灰，近年来由于城市生活垃圾焚烧炉的增加，中国每年产生1000万吨左右的城市生活垃圾飞灰，如何最大化的利用飞灰这种危险废弃物成为当今危废处理领域研究的热点内容。我国的生活垃圾焚烧处理技术主要可分为炉排炉技术、流化床技术和其他焚烧技术三类，其中炉排炉技术得到的飞灰的活性二氧化硅和氧化铝极少、火山灰活性较低，难以大掺量地应用在建筑材料中。垃圾焚烧飞灰中含有锌、铜、铅、铬、镉、汞等重金属，具备较强的重金属污染特性。此外，垃圾焚烧飞灰中含有20％左右的氯，这也是一个阻碍其资源化利用的主要因素，因为氯元素对水泥基等材料的耐久性和稳定性等长期性能非常不利。

赤泥是生产氧化铝时产生的固体废物，大多数赤泥得不到有效利用，需要建造场地填埋，严重占用土地资源，赤泥中的可溶性碱也会随时间的增长逐渐渗透到场地土壤环境中，影响生物的健康生长和附近的生态平衡。赤泥较高的碱性使其可以提供制备地聚物时所需的碱性条件，但是原始的赤泥火山灰活性比较低，一般需要经过低温煅烧、机械研磨等预处理方法来提高其火山灰活性。而且单独用赤泥制备出的地聚物容易出现泛碱现象，强度难以达到使用环境的要求。赤泥这类低火山灰活性的固废需要和矿渣、粉煤灰等高火山灰活性的固废协同处置才能获得较好的性能。但是矿渣和粉煤灰等固废的应用条件日趋成熟规范，可以说已经从固废变成了一种资源，应用成本和造价逐渐增加。因此，目前迫切需要利用其他固废来降低矿渣和粉煤灰这类高价格材料在固废协同处置中的掺量，垃圾焚烧飞灰无疑具有这方面的潜力，研究飞灰、赤泥和矿渣三种固废协同处置的可能性有利于丰富多固废协同处置的研究现状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种赤泥、生活垃圾焚烧飞灰和矿渣的协同处置方法,以解决上述现有技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种赤泥、生活垃圾焚烧飞灰和矿渣的协同处置方法，包括以下步骤：

S1：制备热活化赤泥：将原状赤泥干燥后研磨成粉末，放在高温炉中煅烧，煅烧完之后将赤泥从炉中取出在空气中冷却；

S2：制备水洗飞灰：将原状飞灰和自来水混合，然后进行搅拌使飞灰中的可溶解性盐尽量溶解在水中，然后静置待混合液分层之后倒出上清液，将剩余的飞灰沉淀烘干并粉碎后得到水洗飞灰；

S3：制备碱激发剂(水玻璃溶液)：在3.4模数的水玻璃溶液中加入氢氧化钠固体，将水玻璃溶液的模数下调至1.2-2.0；

S4：稀释水玻璃溶液：按照0.36-0.46的水胶比计算并称取水，将水倒入到上一步的水玻璃溶液中混合均匀；

S5：制备净浆:将热活化赤泥、水洗飞灰和矿渣混合得到混合料，然后将混合料加入上一步稀释好的水玻璃溶液中，搅拌均匀后制备成净浆；

S6：将S5制备的净浆浇筑到模具中，在常温、常压下密封养护1天后脱模，得到赤泥、飞灰、矿渣协同制备的全固废地聚物。

优选的，所述S1中将粉末赤泥放在600摄氏度的高温炉中煅烧1.5-3个小时。

优选的，所述S2中原状飞灰和自来水的固液比例为1:4-1:6。