[發明專利]用生活垃圾焚燒飛灰和淤泥制成的燒結磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202010585325.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111792910A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 張海英
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C04B33/04
• 分類號: C04B33/04;C04B33/132;C04B33/135;C04B33/30;C04B33/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種用生活垃圾焚燒飛灰和淤泥制成的燒結磚及其制備方法，該燒結磚包括以下重量份含量的組分：生活垃圾焚燒飛灰15～30份；淤泥30～50份；陶土30～50份；高嶺土10～18份；制備方法為包括原料粉碎前預處理、原料的粉碎、原料的陳化、原料的成型、坯體干燥及燒結成磚等6個步驟。與現有技術相比，本發明將生活垃圾焚燒飛灰和淤泥用于研制燒結磚，通過煅燒可徹底銷毀其中的二惡英，并固化飛灰中的重金屬，達到生活垃圾焚燒飛灰和淤泥無害化處理的目的；具有燒結磚的制作工藝簡單，所得燒結磚制品具有較好的宏觀性能等優點，可用于鋪砌道路。

技術領域

本發明涉及一種，尤其是涉及一種用生活垃圾焚燒飛灰和淤泥制成的燒結磚及其制備方法。

背景技術

垃圾焚燒飛灰是垃圾焚燒過程中產生的二次污染物(下文中簡稱飛灰)，其產生率一般為2-5％。飛灰中富集了較多的重金屬、二惡英和溶解鹽等有害物質，被許多國家列為一種危險廢物，需要經過預處理后方可進行填埋處置或再利用。

目前國內對飛灰主要的安全處理處置方法有兩種，一是，先進行固化/穩定化處理再進入危險廢物填埋場填埋；二是，通過預處理滿足更苛刻的浸出指標(生活垃圾填埋場污染控制標準(GB168892-2008))后可送衛生填埋場填埋。這兩種方法在短時間內避免了飛灰中重金屬由于浸出對環境造成的危害，但尚存在一些問題。首先，危險廢物填埋場填埋費用相當高，飛灰若均在危險廢物填埋場填埋處置，年填埋費用可達數億元；2008年后雖規定飛灰可進入衛生填埋場處置，但之前的預處理費用較高。其次，飛灰填埋占用大量土地資源，填入填埋場的飛灰固化體不能夠資源化利用；而且，飛灰填埋并不能銷毀二惡英和徹底阻斷重金屬浸出，具有造成二次污染的潛在可能性。由此，尋找更經濟合理且安全的處理處置方法或資源化方法迫在眉睫。

中國專利CN 102775130 A公開了一種用生活垃圾焚燒飛灰和磷礦尾礦制成燒結磚及其制備方法，所述的用生活垃圾焚燒飛灰和磷礦尾礦制成燒結磚，其原料組分按質量百分比計算，由20～30％的生活垃圾焚燒飛灰、25～30％的粘土和40～50％的磷礦尾礦組成，其制備方法包括原料粉碎前預處理、原料的粉碎、原料的陳化、原料的成型、坯體干燥及燒結成磚等6個步驟，最終得到一種用生活垃圾焚燒飛灰和磷礦尾礦制成燒結磚。不僅實現了生活垃圾焚燒飛灰和磷礦尾礦資源化利用問題，而且其煅燒過程可銷毀飛灰中的二惡英，所得的成品致密的結構又能固化飛灰中的重金屬，從而達到飛灰無害化的目的。該專利利用了磷礦尾礦，磷礦尾礦是磷礦原礦經過磨碎、采用不同選礦技術對磷進行富集后殘留的物質，其主要成分為SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃。我國開采的磷礦80％為中低品位礦，每生產1t磷精礦將產生w(P2O5)為5％～7％的磷礦尾礦0.44t，每年可產生磷礦尾礦7 000kt。因此，需要為磷礦尾礦尋找資源化途徑。基于此及城市可持續發展，本申請人的在先專利將飛灰與磷礦尾礦用作主要原料研制燒結磚旨在對飛灰無害化處理處置的同時實現飛灰與磷礦尾礦的資源化。利用飛灰與磷礦尾礦研制燒結磚，不僅能降低燒成過程中的能耗促進低碳發展、有望改善其性能，使其具有一定的潛在市場。更重要的是，可節省大量的飛灰安全填埋處置費用和土地資源并且實現了磷礦尾礦的資源化，具有較高的經濟意義。燒結磚焙燒過程能穩定/固化飛灰中的重金屬，且有望銷毀二惡英，實現飛灰的無害化，由此可避免飛灰在填埋過程中的潛在二次污染，具有深遠的社會意義。但這種處理方法存在耗能高等的缺點。

國內外研究現狀及發展動態

飛灰處理方式很多，目前常用的主要有固化/穩定化、酸或其它溶劑提取和高溫熱處理。其中，熱處理主要包括燒結和熔融/玻璃化，高溫熱處理一般能有效破壞飛灰中99％以上的二惡英污染物，所得固化體中重金屬浸出毒性大大降低，是能有效實現飛灰無害化處理的一種方法。