垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法技术

垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法，属于环境工程技术领域。其特征在于，所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。包括以下步骤：按照原料比例装入球磨机中后加入球磨助剂进行球磨得到泥浆，制粉、干燥后高压压制成型得到坯体；在1020℃~1250℃烧成即得。本发明专利技术处理成本较低、掺加处理量大、二噁英分解好、重金属固化好。

【技术实现步骤摘要】
垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法
垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法，属于属环境工程

技术介绍
垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统中收集的残余物，一般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰，其中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物等。垃圾焚烧飞灰作为一种高比表面积物质，不仅富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属，也富集了大量的二噁英类物质，是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性危害特性的双料危险废物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性。垃圾焚烧飞灰是含水率很低的细小尘粒，呈浅灰色粉末状。从理化性质看，一般所取灰样的含水率为10%～23%，热灼减率为34%～51%。飞灰是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体，粒径大小不均，基本在100m以下，表面粗糙，呈多角质状，孔隙率较高，比表面积较大，其表面易凝结富集Pb和Cd等易挥发性金属。焚烧飞灰中各种重金属的含量大不相同，其中Zn，Pb，Cu，Cr和Cd等有害物质浓度较高，这与焚烧温度和各种重金属物质的蒸发点有关。蒸发点低于焚烧温度的重金属物质，受热后将全部蒸发而进人烟气。烟气中的重金属蒸汽，随烟气温度的降低，凝结成均匀的小颗粒并附着于烟尘上，最后被烟气除尘设备捕集下来，形成焚烧飞灰。飞灰中的水溶态重金属含量较少，可浸出的Pb和Zn主要以酸溶态形式存在。而Cd主要以酸溶态和离子交换态形式存在，这说明在酸性条件下，飞灰的重金属浸出毒性会大大增加。二噁英是氯原子取代了由氧原子连接的两个苯环上氢原子的一类物质，主要包括氯代二苯并二噁英和氯代二苯并呋喃两大类。各种二噁英类物质在常温下均为固体，熔点较高，无极性，难溶于水，但易溶于脂肪。二噁英是一类剧毒物质，由于氯原子个数和取代的位置不同，PCDDs和PCDFs各有75种和135种异构体，且各种异构体的毒性差异较大。其中2，3，7，8-TCDD（T4CDD）被称为“世纪之毒”，严重危害人体健康。此外，二噁英化学性质也非常稳定。在强酸、强碱和氧化还原作用的情况下都能保持稳定，自然环境中的水解、光分解和微生物降解等作用对其影响也很小。只有在温度超过800℃后容易分解，或在紫外线照射下才发生分解。然而，大气中的二噁英主要吸附在气溶胶颗粒上，较难吸收到紫外线，因此二噁英一旦形成就很难自然分解。垃圾焚烧过程中，垃圾中所含的氯化物会在焚烧中产生二噁英。而在高温分解了的二噁英在250℃~400℃温度区间会再次合成，因此在现有的垃圾焚烧飞灰处理技术中，去除垃圾焚烧飞灰中二噁英效果的并不理想，有待于开发新型垃圾焚烧飞灰处理技术，以避免垃圾焚烧飞灰处理过程中对环境造成的二次污染污染。重金属通常是指密度大于6g/cm3的金属元素，由于垃圾焚烧过程中所排放的有毒的微量金属元素的密度基本上属于此范围，故习惯上将垃圾焚烧过程排放的微量有毒的金属元素统称为重金属元素。垃圾焚烧过程所释放的所有重金属中，除Hg是以气态形式挥发外，其余的各类重金属均固留于底灰或飞灰中，以颗粒基体或者吸附于飞灰表面。垃圾焚烧飞灰中所含的Cd、Pd、Zn、Cu、Cr等重金属在环境中遇水浸沥，将对土壤、水体和大气造成严重污染，破坏生态环境。因此，在各类危险废物中，重金属废物占有很大的比重。在焚烧过程中，垃圾中的重金属将经历蒸发、化学反应、颗粒的夹带和扬析、金属蒸气的冷凝、烟气净化、颗粒的沉降捕集等过程在焚烧炉中形成内迁移。各种重金属的熔沸点等因素将影响着它们各自的迁移过程。垃圾焚烧飞灰目前的处理技术和优缺点1、固化与稳定化+填埋法目前国内主要采用水泥固化+填埋的处理方法。固化处理是利用固化剂与垃圾焚烧飞灰混合后形成固化体，从而减少重金属的溶出。水泥是最常见的危险废物固化剂，因此工程中常采用水泥对焚烧飞灰进行固化处理。飞灰被掺入水泥的基质中后，在一定的条件下，经过一系列的理化作用，减小污物在废物水泥基质体系中的迁移率，如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物等。此外，还可添加一些辅料以增进反应过程，最终使粉粒状物料变成坚固的混凝土块，从而使大量的废物因固化而稳定。对垃圾焚烧飞灰进行稳定化处理研究，结果表明：尽管采用了水洗、粉碎等飞灰前处理工艺，处理后的砌块仍难以达到较高强度。另外，由于受氯离子的影响，固化砌块中的Fe2+、Cu2+、Zn2+等离子容易浸出，导致污染物超标。尽管水泥固化处理焚烧飞灰具有工艺成熟、操作简单、处理成本低等优点，但由于垃圾焚烧飞灰中含有较高的氯离子，所以采用水泥固化法处理焚烧飞灰时，必须进行前处理，以减少氯离子对固化后砌块的机械性能影响以及后期重金属离子浸出等问题。这就在很大程度上提高了对焚烧飞灰处置场所建设和运行的要求，造成成本增加，限制了该方法的应用。水泥固化与稳定化+填埋法是目前国内用用最广的方法，是目前处理垃圾焚烧飞灰最安全可靠的手段之一。但安全填埋场的建设和运行费用较高，同时也不能达到减容化和资源化的目的，更重要的是不能完全消除污染隐患，重金属溶于酸，后期在填埋堆体酸性条件下，重金属会大量浸出，污染土壤和地下水。2、凝石稳定化法：该技术初步研究的结果表明：凝石对垃圾焚烧飞灰中重金属物质的处理效果良好。但是因为掺加量太小，相对于每年数百万吨的飞灰产生量意义不大。3、熔融固化技术：经加热熔融，垃圾焚烧飞灰中的二噁英等有机污染物会发生高温分解，再将熔渣快速冷却形成致密且稳定的玻璃体，从而有效控制重金属的浸出。熔融固化技术不仅可以控制污染，而且熔融使灰渣变得致密，减容效果非常显著。但由于此工艺需要消耗大量能源，且对Pb，Cd，Zn等易挥发重金属元素需进行严格后续的烟气处理，导致飞灰处理成本较高，目前只能在经济发达的国家应用。4、湿式化学处理法：垃圾焚烧飞灰湿式化学处理法包括加酸萃取法、烟气中和碳酸化法等。该工艺将飞灰中的重金属(如酸、碱等)提取后，再将剩余飞灰和重金属分别进行资源化利用。该工艺运行成本较低，可回收重金属和盐类。但也存在需对可溶盐和排水进行处理的弊端，一般只用于重金属浓度较高、有必要进行回收的情况下，目前很少应用。通过以上分析不难发现，现有的处理方法都各有利弊。作为一种有效的处理方法必选同时满足三个方面的条件：1、处理成本较低，经济上可以承受。这包括两层含义：一是处理方法本身的运行成本低廉，二是资源化利用，利用产成品销售所得拉低实际运行成本。2、掺加处理量大，对垃圾焚烧飞灰的全面无害化处理有实际意义。3、对二噁英有较好分解，对重金属有较好固化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种处理成本较低、掺加处理量大、二噁英分解较好、重金属固化较好的垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。本专利技术为一种垃圾焚烧飞灰资源化处置制得建筑装饰材料的方法，利用垃圾焚烧飞灰生产制造建筑装饰材料，包括但不限于生产地面砖、墙面砖、渗水砖、普通切块砖、各种瓦等建筑和装饰材料。在常温下，将垃圾焚烧飞灰或者进行水泥螯合处理后的飞灰，与几种特定比例的建筑陶瓷生产原料混合后，加入一定量的调节剂，对其理化指标进行调节，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾焚烧飞灰砖/瓦，包括砖体/瓦体，其特征在于，所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰砖/瓦，包括砖体/瓦体，其特征在于，所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰砖/瓦，其特征在于：所述的水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰的成分组成包括：二氧化硅15%~62%，三氧化二铝2.15%~24%，三氧化二铁2.2~35，二氧化钛0.5%~0.85%，氧化钙8%~24.5%，氧化镁0.5%~8.5%，氧化钾0.6%~8.1%，氧化钠0.8%~7.9%，烧失量4%~28%。3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰砖/瓦，其特征在于：所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土22~32份、长石0~15份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~50份、生焦12~19份、透辉石10~15份、滑石0~5份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰砖/瓦，其特征在于：所述的砖体为渗水砖/烧结砖，或者所述的瓦体为烧结瓦的底坯，所述的原料重量份组成包括粘土18~27份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰38~55份、生焦0~17份、三级透辉石0~14份、瓷砖磨边废料0~22，固体建筑垃圾0~16份。5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰砖/瓦，其特征在于：所述的砖体为釉面内墙砖或釉面地板砖的底坯，所述的原料重量份组成包括粘土28~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~26份、生焦15~19份、透辉石11~13份、长石12~13份、滑石2.5~3.5份、瓷砖磨边废料3.5~4.5份。6.一种垃圾焚烧飞灰砖/瓦的制备方法，砖体为釉面内墙砖底坯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓蓓，
申请(专利权)人：张晓蓓，
类型：发明
国别省市：山东,37