[發(fā)明專利]一種用于焚燒飛灰玻璃化技術(shù)中判定玻璃體形成的方法

無效

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• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102424527A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金龍;盛宏至
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號: C03C6/00
• 分類號: C03C6/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝;王藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢物處理領(lǐng)域，尤其涉及用于焚燒飛灰玻璃化技術(shù)中玻璃體形成的判定，確保形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃體，達(dá)到無害化處理目的。

背景技術(shù)

焚燒飛灰是焚燒法處理固體廢物(如生活垃圾)的燃燒產(chǎn)物，由于重金屬浸出率高于國家標(biāo)準(zhǔn)，被列為危險廢物。玻璃化是無害化焚燒飛灰的先進(jìn)技術(shù)，將焚燒飛灰和添加劑加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)冷卻形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃體，憑借玻璃體極低的重金屬浸出率達(dá)到無害化的目的。

玻璃化技術(shù)的關(guān)鍵是形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃體，如何以較少的添加劑形成良好的玻璃體是該技術(shù)的難點，研究一種可以普遍適用的判定玻璃體形成的方法是該技術(shù)的研究重點。

焚燒飛灰一般收集于脫酸處理后的布袋除塵器，所以含鈣量很高，而硅鋁含量很低，大部分不能直接玻璃化，一般需要配合添加劑才能得到良好的玻璃體，即冷卻后形成澄清透明的玻璃化物質(zhì)。玻璃體的形成條件與處理溫度、物料成分、冷卻方式相關(guān)，當(dāng)處理溫度較高時，雜質(zhì)少易玻璃化；當(dāng)處理溫度較低時，焚燒飛灰的雜質(zhì)較多，玻璃化困難；加快冷卻速率可以促進(jìn)玻璃體形成。

由于焚燒飛灰成分上的差異，為形成玻璃體需要添加劑的數(shù)量也不相同，缺乏一種普遍適用的判定玻璃體形成、計算添加劑使用量的方法，制約了玻璃化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，阻礙了我國焚燒飛灰的無害化進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容

針對玻璃化技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于焚燒飛灰玻璃化技術(shù)中判斷玻璃體形成的方法，能夠明確給出玻璃體的形成條件，依據(jù)形成條件確定準(zhǔn)確計算添加劑的使用量，降低玻璃化處理成本，確保無害化的處理目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種用于焚燒飛灰玻璃化技術(shù)中判斷玻璃體形成的方法是：

1)測量飛灰中各組分Na₂O、K₂O、CaO、SiO₂和Al₂O₃的摩爾含量；

2)按照如下公式進(jìn)行推算：O/F＝{[n(Na₂O)+n(K₂O)]×C1+n(CaO)×C₂+n(SiO₂)×2+n(Al₂O₃)×3+n(B₂O₃)×3}/[n(SiO₂)+n(Al₂O₃)×2×C₃+n(B₂O₃)×2×C₄]，其中，n代表該組份的摩爾數(shù)，C₁、C₂、C₃、和C₄為系數(shù)，O/F為混合物中相對氧含量與網(wǎng)絡(luò)形成體含量的比值，B₂O₃的摩爾數(shù)為后續(xù)添加的摩爾數(shù)；

3)當(dāng)O/F≤3.2時，判斷可以形成良好的玻璃體。

優(yōu)選地，在處理溫度為1300～1350℃、空冷的冷卻速率大于400℃/min條件下，C₁＝0.95，C₂＝1，C₃＝0.3，C₄＝0.9。

通過本發(fā)明的判斷方法，能夠較為準(zhǔn)確地判斷飛灰玻璃體的形成情況，從而依據(jù)形成條件確定準(zhǔn)確計算SiO₂、B₂O₃等添加劑的使用量，降低玻璃化處理成本，確保無害化的處理目的。

具體實施方式

實施例1

南方某市生活垃圾焚燒飛灰，飛灰的主要組分為(質(zhì)量百分含量)：Na₂O-2.28％、CaO-62.12％、SiO₂-10.46％、Al₂O₃-4.85％。根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計算得出各主要成分的摩爾含量。