[發明專利]摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的工藝

在審

• 申請號: 201810838426.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109092851A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 劉志英;曹潔;徐炎華;董俊佳;王雷;姚科
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

本發明涉及一種摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的工藝。取80～120份生活垃圾焚燒飛灰置于容器中、加入預處理藥劑4～6份，加水60～80份，攪拌后烘干、研磨過篩后備用；取預處理后垃圾焚燒飛灰70～85份、礦粉摻合料15～30份置于攪拌機中混合均勻，再取3～5份激發劑和35～50份蒸餾水配置成堿溶液加入混合物中，置于攪拌機中攪拌至泥漿狀；將泥漿取出摔打至成泥團狀，密封于恒溫氣候箱中養護，再將固化體置于水養護箱中養護5～28d后得膠凝固化體。通過摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰，有效降低其重金屬遷移性，能因地制宜地利用工業廢棄物，保護水土資源，控制環境污染。具有重大的環境、經濟和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種固體廢棄物的無害化處置，具體是涉及一種摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的工藝。

背景技術

焚燒法因其減容性好、無害化程度高，能量可回收等優點逐漸成為生活垃圾處置研究的熱點。越來越多的城市(尤其是用地緊張、垃圾產生量大的發達城市)優先選用焚燒法處理生活垃圾。但是，飛灰作為焚燒法的產物富集了大量的有害物質。據統計，目前我國每年焚燒生活垃圾產生的飛灰量超過400萬噸，到2020年，每年排放飛灰將達到約1000萬噸。生活垃圾焚燒飛灰富含大量重金屬以及難降解有毒有機物質，已被我國列入《國家危險廢物名錄》(HW18)，必須予以安全處置。

目前，處理飛灰的技術主要有：固化/穩定化技術、藥劑穩定化技術、高溫熔融技術。其中固化/穩定化技術是目前國際上處理重金屬危險廢棄物的重要手段之一。以硅酸鹽水泥基固化飛灰具有工藝簡單、成本低、材料來源廣泛等優點，應用較為廣泛，但其存在增容比高，重金屬易浸出，耐酸性能差等一系列的缺陷，不利于固化體的資源化利用。

與水泥固化相比，堿激發膠凝材料是低耗能、低成本的綠色材料，具有強度高，穩定性好、抗酸抗腐蝕能力好等優點。礦粉具有潛在水硬性，通過外加堿激發劑能形成水硬性膠凝材料，具有固化含重金屬離子固體廢棄物的技術優勢，而飛灰與目前常用的礦渣、粉煤灰等輔助性膠凝材料相近。因此研究以飛灰為主要原料、摻加適量礦粉制成膠凝固化體能夠固化飛灰中的重金屬。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的工藝，按照所述方法可更加有效、便宜的實現生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的穩定化及固化。

本發明的技術方案為：摻加礦粉膠凝固化生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的工藝，具體步驟如下：

(1)、取生活垃圾焚燒飛灰80～120份、預處理藥劑4～6份，加水60～80份，置于攪拌機慢速攪拌后，放置烘箱烘干、研磨過篩備用；

(2)、稱取步驟(1)預處理后的垃圾焚燒飛灰70～85份、摻和料(干基)15～30份，置于攪拌機中攪拌混合均勻，制得的混合物；

(3)、稱取激發劑3～5份，蒸餾水35～50份，將激發劑溶于蒸餾水后制成堿溶液；

(4)、將步驟(3)制成的堿溶液加入步驟(2)制得的混合物中，置于攪拌機中攪拌至泥漿狀；

(5)、將泥漿取出摔打至成泥團狀，用保鮮膜包裹密封以隔絕空氣，于恒溫氣候箱中養護20～30h后取出，拆去包裹物；

(6)、將固化體置于一定溫度的水養護箱中養護5～28d后得膠凝固化體。

優選步驟(1)中所述的預處理藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣或氫氧化鉀中的一種或多種，烘箱溫度為95℃～105℃。

優選步驟(1)中所述的慢速攪拌的速度為100～200轉/分鐘，攪拌時間為2h～3h；過篩為過100目篩。

優選步驟(2)中所述的摻和料是S105、S95或S75礦粉中的一種或多種；攪拌轉速為50～100轉/分鐘，攪拌時間為2～5min。