[發明專利]一種垃圾焚燒灰渣制備泡沫地質聚合物的方法

在審

• 申請號: 202110651068.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113307554A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張深根;張俊杰;劉波
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/00;C04B40/02;C04B111/40
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

本發明屬于固廢綜合利用領域，具體涉及一種垃圾焚燒灰渣制備泡沫地質聚合物的方法。所述方法將垃圾焚燒底灰、飛灰球磨后與堿性激發劑混合、攪拌、澆筑、養護、脫模后獲得多孔地質聚合物。本發明使用垃圾焚燒灰渣為制備多孔地質聚合物的原料，不僅經濟效益高、減少了環境污染，而且實現了垃圾焚燒灰渣的無害化處置、高值化利用。

技術領域

本發明屬于固廢綜合利用領域，具體涉及一種垃圾焚燒灰渣制備泡沫地質聚合物的方法，通過將底灰和飛灰協同處置，利于垃圾焚燒發電廠固廢的自我消納。

背景技術

隨著人們生活水平的不斷提高，城市生活垃圾產生量大幅度增加。然而，生活垃圾填埋土地成本高昂，很多城市都面臨著土地資源匱乏的困境，生活垃圾焚燒逐漸成為城市生活垃圾處置的主要無害化方式。生活垃圾焚燒可實現城市生活垃圾的減容、減量以及無害化，但仍會有20％～30％質量的固體廢物以灰渣的形式留存。根據收集位置的不同，生活垃圾焚燒灰渣可分為底灰和飛灰。在我國生活垃圾焚燒飛灰和底灰是分類收集的。其中，飛灰約占垃圾焚燒灰渣總質量的20％，為2020版國家危廢名錄中HW18類危險廢物，需按規定進行管理與處置。底灰約占灰渣總質量的80％。另外垃圾焚燒灰中存在一定量污染物，如果不當處理將會對生態環境造成不可逆的傷害，因此如何實現垃圾焚燒灰渣的綜合利用正在逐漸引起廣泛關注。

中國發明專利(申請號201910404672.1)公開了一種利用垃圾焚燒飛灰制備輕質發泡水泥的方法，將垃圾焚燒飛灰、鋁粉、氫氧化鈉和玻璃纖維混勻后得到垃圾焚燒飛灰混合粉末，再混入水中，攪勻，得到垃圾焚燒飛灰混合粉漿，之后在電解槽陽極電極與樣品區之間固定有陰離子交換膜，將垃圾焚燒飛灰混合粉漿轉至電解槽樣品區中，然后電解槽通過陰陽電極連接直流電源，得到發泡漿體；將垃圾焚燒飛灰發泡漿體入模養護、脫模養護得到輕質發泡水泥，該方法制備輕質水泥強度高、導熱系數小，但是使用鋁粉作為發泡劑，同時采用電滲析方法去除有害元素，成本及能耗高、流程長。中國發明專利(申請號202011557600.X)公開了一種垃圾焚燒飛灰無害化資源化處理改良方法，將垃圾焚燒飛灰在熱處理爐中用聚氯乙烯作為氯化劑及通過氯化物揮發法去除飛灰中重金屬。同時將飛灰和聚氯乙烯在900℃保溫2h，可去除100％Pb和Zn以及50％Cu和Mn，之后利用濕法回收金屬，該方法主要針對垃圾焚燒飛灰中的重金屬回收，其回收率較高，但以氯化物與飛灰協同處置會造成二噁英的從頭反應和再次合成，環境污染嚴重，同時能耗較高。中國發明專利(申請號 201811035380.7)公開了一種生活垃圾焚燒底灰改性聚氨酯-環氧樹脂互穿聚合物網絡復合材料及其制備方法，其將垃圾焚燒底灰經水洗、酸化制備二異氰酸酯改性底灰及懸浮液，后將植物油基多元醇和二異氰酸酯混合后進行預聚反應，得到聚氨酯預聚體，之后在聚氨酯預聚體中加入環氧樹脂和二異氰酸酯改性底灰的懸浮液混勻后加入固化劑，脫除氣泡固化得到良好力學性能和熱學性能的生活垃圾焚燒底灰改性聚氨酯-環氧樹脂互穿聚合物網絡復合材料；該方法有效改善了復合材料的機械性能和熱穩定性，但制備過程復雜，成本較高。中國發明專利(申請號201910629363.4)公開了一種低溫熔融無害化處理垃圾焚燒飛灰和底灰的方法，其將垃圾焚燒飛灰經過水洗預處理，將垃圾焚燒底灰經過磁選和篩分分級處理，對不同粒徑的底灰分別做水洗、重選和磨礦預處理后，與飛灰一起造粒，所得粒料經過干燥處理和熔融處理后，可為有色冶金提供部分生產原料，該方法制備的粒料熔融溫度低，實現了飛灰與底灰的協同處置，但會產生大量廢水污染環境。

由此可見，現有的針對垃圾焚燒飛灰和底灰的利用工藝，存在物耗能耗高、廢水產量大、二次污染嚴重等問題，因此，亟需研發綠色高效利用垃圾焚燒灰渣的方法。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種垃圾焚燒灰渣制備泡沫地質聚合物的方法。該方法不僅有效回收垃圾焚燒灰渣，而且降低了反應成本，減少了對環境污染，實現了垃圾焚燒灰渣高效綠色利用。

本發明是通過以下技術方案實現的：