一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，包括：步骤1，球磨工序：采用不锈钢球的球磨机对作为原料的干飞灰直接进行球磨，球磨时间为10h，不加助剂，飞灰填充率为35％，通过球磨的机械能破坏飞灰中的二噁英；步骤2，水洗工序：采用多级水洗对步骤1球磨后的飞灰进行水洗脱出氯盐，水温为26～28℃，水与飞灰的质量比为4：1，水洗时间不低于20min，通过膜蒸发组件对洗灰水进行再生处理，将膜蒸发组件膜上的氯盐不饱和水回用于水洗处理。本发明专利技术方法工艺可靠，设备简易，原理简单，制得的建材产品安全，可安全、高效的利用不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰，为飞灰的人居建材资源化利用提供了一条新途径。

A method of making building materials from municipal solid waste incineration fly ash

The invention discloses a method for manufacturing building materials by burning fly ash from domestic garbage, including: step 1, ball milling process: using a ball mill with stainless steel balls to directly grind the dry fly ash as raw material, the ball milling time is 10 hours, no additives are added, the fly ash filling rate is 35%, and the second fly ash is destroyed by mechanical energy of ball milling. Dioxins; Step 2, Washing process: The fly ash of step 1 was washed with multi-stage water to remove chloride salt. The water temperature was 26-28 C, the mass ratio of water to fly ash was 4:1, and the washing time was not less than 20 minutes. Wash in water. The method has the advantages of reliable process, simple equipment, simple principle, safety of building material products, safe and efficient utilization of domestic refuse incineration fly ash in different areas and different furnace types, and provides a new way for the utilization of fly ash as building materials for human settlements.

【技术实现步骤摘要】
一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法
本专利技术属于建材领域，具体涉及一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法。
技术介绍
目前，飞灰这一危险工业固体废物的主要处理方式是固化稳定化后进行填埋。在我国，一般工业固体废物的主要去向是进行再利用，由于工业固废富含Si、Al、Ca等元素，所以建材生产行业是工业固废的最大消纳和利用行业。飞灰这一危险工业固体废物的主要元素为Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na和Cl，SiO2、A12O3、CaO、Fe2O3、Na2O、K2O在飞灰中普遍存在，SiO2含量6.35～35.5％，A12O3含量0.92～13.7％，Fe2O3含量0.63～10.5％，CaO含量16.6～45.4％，MgO、Na2O、K2O各占1％～5％。这样的元素组成，为飞灰的建材资源化提供了必要的物质基础。但由于飞灰中二噁英和重金属的存在，如何既能通过建材进行资源化利用，又避免对人居环境造成不利影响是飞灰建材资源化利用需要解决的问题。因此很有必要提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，通过优化工艺条件，去除飞灰中的有害物质，达到飞灰建材资源化利用。
技术实现思路
一、要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，以解决所述技术问题。二、技术方案为解决所述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，包括：步骤1，球磨工序：采用不锈钢球的球磨机对作为原料的干飞灰直接进行球磨，球磨时间为10h，不加助剂，飞灰填充率为35％，通过球磨的机械能破坏飞灰中的二噁英；步骤2，水洗工序：采用多级水洗对步骤1球磨后的飞灰进行水洗脱出氯盐，水温为26～28℃，水与飞灰的质量比为4：1，水洗时间不低于20min，通过膜蒸发组件对洗灰水进行再生处理，将膜蒸发组件膜上的氯盐不饱和水回用于水洗处理，收集膜蒸发组件膜下的浓盐水蒸发制粗盐进行后续结晶分离提纯；步骤3，调质工序：向步骤2水洗后的飞灰中添加提高水洗后飞灰土聚反应活性的富含活性Si、Al的介稳态物料和水，制成调质物料，介稳态物料的加入量为作为原料的干飞灰重量的20％～25％，所述介稳态物料为偏高岭土，水的加入量为介稳态物料重量的50％；步骤4，制浆工序：将水和土聚反应激活剂与步骤3调质后制成的调质物料混合搅拌均质制成浆料，加入的土聚反应激活剂由NaOH和Na2SiO3组成，NaOH的加入量是作为原料的干飞灰重量的6％～9％，Na2SiO3的加入重量是NaOH加入重量的20％，将水、土聚反应激活剂和调质物料充分搅拌均质10～15min制成浆料；步骤5，养护工序：将步骤4制成的浆料置于建材模具中在65～70℃、相对湿度小于20％RH的设定环境中养护4天后开模，开模后砖块再在该环境中养护5天，共养护9天，待土聚凝胶发育成型，即制得能作为人居用建材的砖块；步骤6，成型使用：步骤5的养护结束后，砖块强度达到15MPa以上，用于墙体、地面的搭建和铺设。三、有益效果本专利技术相比较于现有技术，具有如下有益效果：1、广谱性：本专利技术的方法能利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材，可针对不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰进行资源化利用。2、工艺简单：本专利技术的方法中，主要依靠温控、加料、搅拌、破碎等设备，其他无特殊要求，流程简便、可靠。3、重金属固化稳定化效果好：按照本专利技术方法中的工艺步骤和参数设定，可以对飞灰中的重金属进行有效的固话稳定化，效果良好。4、二噁英去除效果稳定：按照本专利技术方法中的工艺步骤和参数设定，资源化建材中二噁英的含量均低于10ng-TEQ/kg，消除了对人体健康的潜在风险。5、环境效益好：按照本专利技术方法中的工艺步骤，安全的利用建材化手段消纳了飞灰这一危险废物，解决了环境污染问题。6、社会经济效益好：本专利技术利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，既对飞灰这一危险废物进行了建材资源化利用，又提升了飞灰建材利用的环境安全性，降低了飞灰建材利用的人体健康风险，并提高了飞灰建材利用的强度水平，将产生良好的社会经济效益。本专利技术方法工艺可靠，设备简易，原理简单，制得的建材产品安全，可安全、高效的利用不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰，为飞灰的人居建材资源化利用提供了一条新途径。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作详细描述。一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，包括：步骤1，球磨工序：采用不锈钢球的球磨机对作为原料的干飞灰直接进行球磨，球磨时间为10h，不加助剂，飞灰填充率为35％，通过球磨的机械能破坏飞灰中的二噁英，将建材中二噁英控制在＜10ng-TEQ/kg，同时飞灰中因焚烧烟气除酸工艺而含有大量CaO(30％～40％)，这些CaO足以吸收二噁英分解后的Cl元素，保证二噁英脱氯过程不可逆。步骤2，水洗工序：采用多级水洗对步骤1球磨后的飞灰进行水洗脱出氯盐，水温为26～28℃，水与飞灰的质量比为4：1，水洗时间不低于20min，通过水洗处理，一是脱出飞灰中的Cl，保护钢筋，杜绝“泛霜”，二是熟化球磨后剩余的CaO，将CaO转化为Ca(OH)2，防止因CaO导致的建材内压力。通过膜蒸发组件对洗灰水进行再生处理，将膜蒸发组件膜上的氯盐不饱和水回用于水洗处理，收集膜蒸发组件膜下的浓盐水蒸发制粗盐，粗盐中95％以上是NaCl、CaCl2和MgCl2，可进行后续结晶分离提纯。步骤3，调质工序：向步骤2水洗后的飞灰中添加提高水洗后飞灰土聚反应活性的富含活性Si、Al的介稳态物料和水，制成调质物料，介稳态物料的加入量为作为原料的干飞灰重量的20％～25％，所述介稳态物料为偏高岭土，水的加入量为介稳态物料重量的50％，通过调质处理，能提高飞灰中介稳态Si、Al的元素含量，以达到后续的成型强度要求。步骤4，制浆工序：将水和土聚反应激活剂与步骤3调质后制成的调质物料混合搅拌均质制成浆料，加入的土聚反应激活剂由NaOH和Na2SiO3组成，NaOH的加入量是作为原料的干飞灰重量的6％～9％，Na2SiO3的加入重量是NaOH加入重量的20％，将水、土聚反应激活剂和调质物料充分搅拌均质10～15min制成浆料。步骤5，养护工序：将步骤4制成的浆料置于建材模具中在65～70℃、相对湿度小于20％RH的设定环境中养护4天后开模，开模后砖块再在该环境中养护5天，共养护9天，在这样特定的环境下养护，浆料在NaOH和Na2SiO3的激活下发生土聚反应，Si、Al溶出并在Na离子的桥联作用下发生聚合，形成Si-Al-O长链的网络状聚合物。土聚为非晶体凝胶，通过包裹作用完成对重金属的固化稳定化，同时产生良好机械强度，即制得能作为人居用建材的砖块；步骤6，成型使用：步骤5的养护结束后，砖块强度达到15MPa以上，用于墙体、地面的搭建和铺设。实施例1本实施例提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，包括以下步骤：飞灰样品来自北京大兴区某垃圾焚烧厂，样品中重金属含量及浸出量见表1。浸出方法参照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)，限值标准参照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅴ类水体标准。由表1可知，Pb浸出量严重超标。表1北京大兴某垃圾焚烧厂飞灰中重金属含量及浸出量重金属ZnPbCuCrCdNiHg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，其特征在于，包括：步骤1，球磨工序：采用不锈钢球的球磨机对作为原料的干飞灰直接进行球磨，球磨时间为10h，不加助剂，飞灰填充率为35％，通过球磨的机械能破坏飞灰中的二噁英；步骤2，水洗工序：采用多级水洗对步骤1球磨后的飞灰进行水洗脱出氯盐，水温为26～28℃，水与飞灰的质量比为4：1，水洗时间不低于20min，通过膜蒸发组件对洗灰水进行再生处理，将膜蒸发组件膜上的氯盐不饱和水回用于水洗处理，收集膜蒸发组件膜下的浓盐水蒸发制粗盐进行后续结晶分离提纯；步骤3，调质工序：向步骤2水洗后的飞灰中添加提高水洗后飞灰土聚反应活性的富含活性Si、Al的介稳态物料和水，制成调质物料，介稳态物料的加入量为作为原料的干飞灰重量的20％～25％，所述介稳态物料为偏高岭土，水的加入量为介稳态物料重量的50％；步骤4，制浆工序：将水和土聚反应激活剂与步骤3调质后制成的调质物料混合搅拌均质制成浆料，加入的土聚反应激活剂由NaOH和Na2SiO3组成，NaOH的加入量是作为原料的干飞灰重量的6％～9％，Na2SiO3的加入重量是NaOH加入重量的20％，将水、土聚反应激活剂和调质物料充分搅拌均质10～15min制成浆料；步骤5，养护工序：将步骤4制成的浆料置于建材模具中在65～70℃、相对湿度小于20％RH的设定环境中养护4天后开模，开模后砖块再在该环境中养护5天，共养护9天，待土聚凝胶发育成型，即制得能作为人居用建材的砖块；步骤6，成型使用：步骤5的养护结束后，砖块强度达到15MPa以上，用于墙体、地面的搭建和铺设。...

【技术特征摘要】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰制造建材的方法，其特征在于，包括：步骤1，球磨工序：采用不锈钢球的球磨机对作为原料的干飞灰直接进行球磨，球磨时间为10h，不加助剂，飞灰填充率为35％，通过球磨的机械能破坏飞灰中的二噁英；步骤2，水洗工序：采用多级水洗对步骤1球磨后的飞灰进行水洗脱出氯盐，水温为26～28℃，水与飞灰的质量比为4：1，水洗时间不低于20min，通过膜蒸发组件对洗灰水进行再生处理，将膜蒸发组件膜上的氯盐不饱和水回用于水洗处理，收集膜蒸发组件膜下的浓盐水蒸发制粗盐进行后续结晶分离提纯；步骤3，调质工序：向步骤2水洗后的飞灰中添加提高水洗后飞灰土聚反应活性的富含活性Si、Al的介稳态物料和水，制成调质物料，介稳态物料的加入量为作为原料的干飞灰重量的20％～25％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道华，
申请(专利权)人：陈道华，
类型：发明
国别省市：安徽,34