[發(fā)明專利]一種以垃圾焚燒飛灰為主體生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的配方與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110684340.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN113402257A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃強(qiáng);盧豐玉;黃治齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南國(guó)發(fā)控股有限公司
• 主分類號(hào): C04B33/132
• 分類號(hào): C04B33/132;C04B33/135;C04B38/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市標(biāo)致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43218
• 代理人: 蔣佳玉

一種以垃圾焚燒飛灰為主體生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的配方，原料組成按重量計(jì)為：飛灰15?50份、高嶺土0?20份、尾礦渣30?55份、長(zhǎng)石5?30、滑石0?10份、發(fā)泡劑0.1?0.5份，助劑2?5份；助劑為石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣中的一種或多種。還提供了一種對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)方法，利用垃圾飛灰為主要原料，生產(chǎn)出抗壓強(qiáng)度(≥4MPa)和容重(在300?1200kg/m3)性能優(yōu)良的發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛灰的徹底無害化和資源化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固廢危廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以垃圾焚燒飛灰為主體生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的配方與方法。

背景技術(shù)

生活垃圾焚燒飛灰，是生活垃圾焚燒設(shè)施的煙氣凈化系統(tǒng)捕集物和煙道及煙囪底部沉降的底灰，簡(jiǎn)稱“飛灰”，飛灰同時(shí)具有重金屬危害特性和有機(jī)污染物危害特性。焚燒飛灰中含有較高濃度且容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金屬，還包括具有很強(qiáng)危害性的二噁英，這些污染物質(zhì)可以通過污染水體、土壤，進(jìn)而危害到動(dòng)植物和人體的健康，因此，需要對(duì)垃圾焚燒飛灰進(jìn)行無害化處理。

目前常見的飛灰處置方式主要有：水泥固化法、瀝青固化法、化學(xué)藥劑穩(wěn)定后填埋法、水泥窯協(xié)同處置法、熔融燒成法等。這些方法均有各自的特點(diǎn)和不足，水泥固化法中大量水泥的使用會(huì)導(dǎo)致固化體體積的增加，未能做到廢棄特的減量化，飛灰中特殊的鹽類和有機(jī)物的緩慢分解會(huì)造成固化體破裂，從而造成再次污染等問題。瀝青固化法：物料需要在高溫下操作，安全性較差，設(shè)備投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用較水泥固化更高。化學(xué)藥劑穩(wěn)定后填埋法：經(jīng)藥劑處理后的飛灰仍是散狀，填埋后與周圍環(huán)境的接觸面積大，鹽類和二噁英都有可能溶出，不溶性化合物在細(xì)菌作用和pH改變的條件下也會(huì)變得易溶，且化學(xué)藥劑成本昂貴。水泥窯協(xié)同處置：必須采用水洗脫氯處理，處置成本較高，工作量大，管理成本高，最終產(chǎn)出的產(chǎn)品附加值較低，現(xiàn)實(shí)中許多水泥生產(chǎn)企業(yè)不愿意采用。綜合來講，熔融燒成法是目前效果最好的飛灰處置方法之一，其處置思路可供借鑒并應(yīng)用于大多數(shù)固廢危廢物的處理。在處理飛灰時(shí)，熔融燒成法可以利用高溫將飛灰中的二噁英等物質(zhì)全部分解，再將熔渣快速冷卻形成致密且穩(wěn)定的玻璃體，不僅可以有效控制重金屬的浸出，熔融還使灰渣變得致密，減容效果非常顯著。此外，可以將熔渣燒制成建筑材料或裝飾材料，實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化利用，并產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

因此，本申請(qǐng)旨在提供一種基于熔融法的飛灰處理方法，根據(jù)該方法可以快速有效地實(shí)現(xiàn)垃圾飛灰徹底的無害化，同時(shí)生產(chǎn)出具有高附加值和廣闊應(yīng)用前景的發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種以垃圾焚燒飛灰為主體生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的配方與方法，可以利用垃圾飛灰為主要原料，生產(chǎn)出抗壓強(qiáng)度大、容重性能優(yōu)良的發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛灰的徹底無害化和資源化。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：首先提供一種利用垃圾焚燒飛灰生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的配方，原料按重量計(jì)，包括：垃圾飛灰 15-50份，高嶺土 0-20份，尾礦渣 30-55份，長(zhǎng)石 5-30份，發(fā)泡劑 0.1-1.5份，滑石 1—10份，助劑 1-3份，以及水。發(fā)泡劑可為FeS、Fe₂O₃、FeO、C、CaMg(CO₃)₂、CaCO_3、SiC等中的一種或多種；其中助劑為堿性體系物料，例如可為石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣等中的一種或多種。尾礦渣為采選礦過程中產(chǎn)生的廢余物的至少一種，且尾礦渣的化學(xué)組成滿足SiO₂含量在60%以上、Al₂O₃含量在10%-40%之間。

本發(fā)明的配方中，高嶺土原料可以替換為企業(yè)所在地的固體廢料，因地制宜，有效解決企業(yè)所在地的固定體廢料處理問題，例如高嶺土開采過程出現(xiàn)的劣質(zhì)高嶺土、尾礦砂等；本發(fā)明中，原料飛灰在整個(gè)配方中的比重適宜，既可以實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的處理飛灰，同時(shí)也保證能生產(chǎn)出性能優(yōu)良的陶瓷產(chǎn)品；當(dāng)垃圾飛灰的份數(shù)較少（低于10份）時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)快速大規(guī)模處理飛灰的目的，而當(dāng)垃圾飛灰的份數(shù)太多（高于50份）時(shí)，無法生產(chǎn)出高質(zhì)量的發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品。