飛灰建材再利用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及危險廢物處理技術，尤其涉及一種飛灰建材再利用方法，其能夠對飛 灰同時進行脫氯和重金屬固化穩定化，將飛灰作為建材再利用。
【背景技術】
[0002] 我國生活垃圾以填埋為主要處理手段，但由于生活垃圾產量的不斷增長，填埋這 一處理手段逐漸難以滿足日益增長的處理要求，進而產生了"垃圾圍城"等一系列市政與環 境問題。
[0003] 焚燒技術可以很好的緩解生活垃圾處理壓力，完成生活垃圾的減量化，垃圾焚燒 發電技術還可以完成垃圾的資源化，2010年中國垃圾焚燒廠為104家，處理量為2317萬噸， 占垃圾無害化量的18.2%。根據《"十二五"城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》，到 2015年，全國城鎮生活垃圾焚燒處理設施能力達到無害化處理總能力的35%以上，據此計 算全國將新建超過210座1000t/d處理規模的垃圾焚燒廠。垃圾焚燒過程中會產生大量飛 灰，尤其是流化床焚燒技術，飛灰量是垃圾處理量的10%~20%。飛灰因含有高浸出濃度 的重金屬和高毒性當量的二惡英等而被列入《國家危險廢物名錄》（HW18)。環境保護部門 要求飛灰按《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001)及《危險廢物填埋污染控制標 準》(GB18598-2001)進行貯存、處置；積極鼓勵焚燒飛灰的綜合利用，但所用技術應確保重 金屬的有效固定，在產品的生產過程和使用過程中不會造成二次污染。因此，焚燒飛灰這一 危險廢物的處理逐漸成為焚燒技術末端急需突破技術難點，亦成為當前亟須解決的環境及 社會問題。
[0004] 為了控制重金屬的浸出，減少飛灰的毒性和對環境的危害，飛灰必須經過固化或 穩定化等中間處理過程，才能最終填埋或資源化利用。目前，飛灰處置技術主要有：水泥固 化技術、熱處理技術、化學藥劑穩定化技術等。水泥固化處理方法具有工藝設備成熟、操作 簡單、處理成本低、材料來源廣等優點。近年來日本、歐美等國家普遍采用這種方法作為一 些有害固體廢物的最終處置方法，但是其一般存在以下問題：水泥的加入容易導致處理后 產物體積的增加；部分重金屬（例如鎘、六價鉻、鉬和鋅等）的固化效果欠佳；固化所需水 泥的生產易導致大量二氧化碳氣體的排放，其有悖于相關的碳減排政策。飛灰高溫熱處理 技術一般具有減容、減量、操作簡易、重金屬穩定性高及二惡英分解徹底等優點。但是由于 該項技術能耗高、成本大，飛灰中重金屬元素容易揮發分離形成二次飛灰且收集和分離回 收困難，因此還不利于大規模推廣。化學藥劑穩定化處理焚燒飛灰不僅具有無害化、少增容 或不增容等優點，還可以通過改進螯合劑的結構和性能使其與飛灰中危險成分之間的化學 螯合作用得到強化，進而提高固化產物的長期穩定性，減少最終處置過程中穩定化產物對 環境的影響。但是化學藥劑一般具有一定的選擇性，很難找到一種廣譜性的化學藥劑。
[0005] 我國飛灰固化穩定化目前主要依靠水化硅酸鹽體系，但我國焚燒飛灰中氯含量高 (質量百分數平均高于14% )，直接阻礙水泥水化過程，降低固化體強度，導致有害物質浸 出率變高，所以當采用水化硅酸鹽體系固化穩定化飛灰時，需對飛灰進行預洗，去除飛灰中 氯離子。在資源化方面，飛灰產品主要用于生產建材，我國水泥標準對氯有嚴格的控制標準 (不高于0. 1% )，因為氯會導致嚴重的電化學腐蝕，腐蝕鋼筋混凝土中鋼筋結構，同時，氯 還會降低水泥強度，所以，脫氯是飛灰固化穩定化與資源化利用的一個瓶頸問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種飛灰建材再利用方法，其能夠對作為危險廢物的飛灰 同時進行脫氯和重金屬固化穩定化處理，將飛灰作為建材再利用。
[0007] 為達到上述的發明目的，本發明采用以下技術方案：
[0008] 一種飛灰建材再利用方法，其能夠對于飛灰同時進行脫氯和重金屬固化穩定化， 將飛灰作為建材再利用，該飛灰建材再利用方法的特征在于，包括以下工序：
[0009] (1)第一次制漿工序：在飛灰中添加質量百分比6~24%的堿金屬氫氧化物和/ 或堿金屬硅酸鹽，加水后在15~35°C的條件下制成一次泥漿；
[0010] ⑵攪拌工序：在恒溫環境下，以攪動和/或振實的方式充分攪拌一次泥衆，直至 不再產生氣泡為止；
[0011] (3)消化處理工序：在溫度45~85°C、相對濕度< 25%的條件下，對充分攪拌后 的泥漿進行消化處理，消化處理時間為48~120小時；
[0012] (4)破碎處理工序：對完成消化處理后的飛灰產品進行破碎處理并過篩；
[0013] (5)混合料制備工序：將破碎后的飛灰產品與高爐渣、粉煤灰、偏高嶺土或經高溫 處理后的粉末狀硅鋁酸鹽廢物混合，并添加質量百分比2~5%的Si02粉末或A1 203粉末， 充分攪拌混勻；
[0014] (6)第二次制漿工序：向攪拌好的混合料中添加質量百分比6~15%的堿金屬氫 氧化物和/或堿金屬硅酸鹽，加水在15~35°C條件下制成二次泥漿；和
[0015] (7)養護工序：將二次泥漿置于45~120°C、相對濕度< 25%的條件下進行養護， 養護時間24~120小時，自然降溫后獲得最終制品，在該養護工序中，根據產品的最終用途 采用不同模具進行塑形，養護得到的最終制品抗壓強度多lOMPa，
[0016] 其中，所述第一次制漿工序與所述消化處理工序之間的間隔時間不超過18小時，
[0017] 在所述混合料制備工序中，破碎處理后的飛灰產品與高爐渣、粉煤灰、偏高嶺土或 經高溫處理后的粉末狀硅鋁酸鹽廢物之間的質量比例介于1:0. 5~1:3的范圍。
[0018] 進一步地，在本發明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序中和所述 第二次制漿工序中，水的添加量介于質量百分比50~150%的范圍。
[0019] 進一步地，在本發明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序和所述第 二次制漿工序中添加的堿金屬氫氧化物為NaOH。
[0020] 進一步地，在本發明的飛灰建材再利用方法中，在所述第一次制漿工序和所述第 二次制漿工序中添加的堿金屬硅酸鹽為Na2Si03。
[0021] 本發明的飛灰建材再利用方法能夠對作為危險廢物的飛灰同時進行脫氯和重金 屬固化穩定化處理。在對飛灰進行穩定化處置的基礎上，該飛灰建材再利用方法所產生的 產品還可以用于建材生產，主要用作混凝土的骨料以及建材用的陶粒。
[0022] 本發明以飛灰的資源化利用為目標，采用土壤聚合體系（非水化硅酸鹽體系）對 飛灰進行固化穩定化研宄，得到飛灰脫氯固化穩定化一體技術，通過對飛灰進行脫氯后再 固化穩定化，降低固化體中重金屬的浸出濃度，保證固化體的長期穩定性。本發明的飛灰建 材再利用方法針對性強，工藝技術簡單，產品質量穩定，在從根本上解決飛灰環境安全隱患 的同時，對飛灰實現了綜合資源化利用，變廢為寶。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發