一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，包括：飞灰调质工序、加碱制浆工序、养护发育工序、破碎工序、镁质混合制浆工序、养护工序、成型使用等工序。该方法通过配合利用了土聚和氯氧镁两种凝胶制作耐火砖，对飞灰这一危险废物进行了建材利用资源化，在保证飞灰较大消纳量的前提下，最大程度的保持了镁质耐火砖的机械性质，飞灰中重金属也得到了固化稳定化。该耐火砖块一般可以达到25MPa以上，可用于保温墙、防火墙、防火隔墙等。

A method of making refractory bricks by using MSW incineration fly ash

The invention discloses a method for making firebricks by burning fly ash of domestic waste, including: fly ash conditioning process, alkali adding process, maintenance and development process, crushing process, magnesia mixed pulping process, maintenance process, molding use and so on. In this method, two kinds of gelatin and magnesium oxychloride gel are used to make refractory bricks, and the hazardous waste of fly ash is utilized. The mechanical properties of the magnesia refractory brick are kept to the maximum extent on the premise of ensuring the large amount of fly ash, and the heavy gold in the fly ash has also been stabilized. The refractory brick can generally reach more than 25MPa, which can be used for thermal insulation walls, firewalls, firewalls, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法
本专利技术涉及生活垃圾利用领域，尤其涉及一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法。
技术介绍
生活垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)是指在烟气净化系统和热回收利用系统(如节热器、余热锅炉等)中收集而得的残余物。由于焚烧过程中重金属的挥发和迁移，使飞灰中富集了大量重金属，如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn、Ni等。在现有文献报道中，我国飞灰中，Zn最高可达17000mg/kg，Cu最高可达12000mg/kg，Pb最高可达30000mg/kg，Cd最高可达5000mg/kg，Cr最高可达3500mg/kg，Ni最高可达1500mg/kg。重金属一旦进入人体将很难排出体外，富集到一定程度，会直接伤害人的神经系统、消化系统、生殖系统、免疫系统和骨骼，引起人体酶活性降低、语言及运动障碍、肝肾损害、骨质流失、致癌、致畸、致突变、神经衰弱、贫血、甚至死亡。同样，在焚烧过程中产生的二噁英类物质(简称二噁英)也会大量富集于飞灰中，二噁英的致死剂量极低，以2,3,7,8-TCDD为例，其毒性要比氢氰酸强10000倍以上。1988年世界卫生组织规定二噁英的日容许摄入量应低于1～4pg/kg体重。二噁英会损坏生物体的免疫系统、生殖系统、消化系统，并直接导致遗传功能改变、恶性肿瘤等。而在我国生活垃圾焚烧飞灰中，二噁英含量一般为400-600ng-TEQ/kg。由此，飞灰因含有高毒性可浸出的重金属和高毒性当量的二噁英类物质(简称二噁英)，早在2008年被列入《国家危险废物名录》，并仍出现在2016年版的《国家危险废物名录》，属危险工业固体废物。近年来，我国生活垃圾焚烧发电得到快速发展。截止2015年底，全国已建成生活垃圾焚烧厂219座，年处理垃圾量8000万吨。焚烧技术发展的同时，也带来了每年近500万吨飞灰，占我国每年各类危险废物产生总量的近12％。飞灰，这一危险工业固体废物的处理问题，是目前亟待的环境问题之一。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。虽然2016年版的《国家危险废物名录》对稳定化后的飞灰进入生活垃圾填埋场实施了豁免管理，但是在垃圾围城的现状下，填埋只是权宜之计。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。依据中国环保产业协会的统计，2013年，我国43％的尾矿、68％的煤矸石、93％的粉煤灰、绝大部分的钢铁冶炼渣都用于建材生产、筑路等方面。而飞灰这一危险工业固体废物的主要元素亦为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。飞灰通过建材利用进行资源化，是未来的主要研究和应用方向。我国氯氧镁水泥建材有近九十年的发展历史，早在20世纪30年代就有在建筑上使用氯氧镁水泥制作地面和外墙饰面的实践。氯氧镁水泥是气硬性水泥，具有极佳的耐高温特性。由于氯氧镁水泥强度极高，其在大量掺入固体废弃物填充料后仍然能满足强度的使用要求，掺入量可达30～60％。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，能实现对飞灰中重金属的固化稳定化和对飞灰的建材利用资源化，又能保证飞灰较大消纳量的前提下，最大程度的保持了镁质耐火砖的机械性质。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施例提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，包括：步骤1，飞灰调质工序：向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料，搅拌均质得到混合料；步骤2，加碱制浆工序：向步骤1制得的所述混合料中投加NaOH和Na2SiO3，加水并充分搅拌，制得混合浆料；步骤3，养护发育工序：将步骤2制得的所述混合浆料置于模具中，在设定条件下进行养护15天，待土聚体发育，完成重金属的第一次固化稳定化；步骤4，破碎工序：从步骤3养护发育后的所述土聚体分离并收集表面析出的NaCl和KCl，之后对该土聚体进行破碎制得飞灰土聚细集料；步骤5，镁质混合制浆工序：将MgO与所述步骤4制得的飞灰土聚细集料固相混合均匀，得到混合粉体，继而加入MgCl2水溶液，搅拌制成镁质混合浆料；步骤6，二次养护工序：将步骤5制得的所述镁质混合浆料置于模具中，连续养护7天成型，完成对飞灰中重金属的第二次固化稳定化，即制得以生活垃圾焚烧飞灰为原料的耐火砖。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，其有益效果为：通过采用飞灰调质、加碱制浆、养护发育、破碎、镁质混合制浆和二次养护等特定工序处理，能以生活垃圾焚烧飞灰为原料制备机械性能符合要求的耐火砖，实现对不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰进行资源化利用，既解决了对飞灰中重金属的固化稳定化和对飞灰的建材利用资源化，又在保证飞灰较大消纳量的前提下，最大程度的保持了镁质耐火砖的机械性质。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的制作耐火砖的方法的流程示意图。具体实施方式下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术实施例提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，包括：步骤1，飞灰调质工序：向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料，搅拌均质得到混合料；步骤2，加碱制浆工序：向步骤1制得的所述混合料中投加NaOH和Na2SiO3，加水并充分搅拌，制得混合浆料；步骤3，养护发育工序：将步骤2制得的所述混合浆料置于模具中，在设定条件下进行养护15天，待土聚体发育，完成重金属的第一次固化稳定化；步骤4，破碎工序：从步骤3养护发育后的所述土聚体分离并收集表面析出的NaCl和KCl，之后对该土聚体进行破碎制得飞灰土聚细集料；步骤5，镁质混合制浆工序：将MgO与所述步骤4制得的飞灰土聚细集料固相混合均匀，得到混合粉体，继而加入MgCl2水溶液，搅拌制成镁质混合浆料；步骤6，二次养护工序：将所述步骤5制得的镁质混合浆料置于模具中，连续养护7天成型，完成对飞灰中重金属的第二次固化稳定化，即制得以生活垃圾焚烧飞灰为原料的耐火砖。上述方法的步骤1的飞灰调质工序中，向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料为：粉煤灰、偏高岭土或钢渣中的任本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，其特征在于，包括：步骤1，飞灰调质工序：向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料，搅拌均质得到混合料；步骤2，加碱制浆工序：向步骤1制得的所述混合料中投加NaOH和Na2SiO3，加水并充分搅拌，制得混合浆料；步骤3，养护发育工序：将步骤2制得的所述混合浆料置于模具中，在设定条件下进行养护15天，待土聚体发育，完成重金属的第一次固化稳定化；步骤4，破碎工序：从步骤3养护发育后的所述土聚体分离并收集表面析出的NaCl和KCl，之后对该土聚体进行破碎制得飞灰土聚细集料；步骤5，镁质混合制浆工序：将MgO与所述步骤4制得的飞灰土聚细集料固相混合均匀，得到混合粉体，继而加入MgCl2水溶液，搅拌制成镁质混合浆料；步骤6，二次养护工序：将所述步骤5制得的镁质混合浆料置于模具中，连续养护7天成型，完成对飞灰中重金属的第二次固化稳定化，即制得以生活垃圾焚烧飞灰为原料的耐火砖。

【技术特征摘要】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，其特征在于，包括：步骤1，飞灰调质工序：向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料，搅拌均质得到混合料；步骤2，加碱制浆工序：向步骤1制得的所述混合料中投加NaOH和Na2SiO3，加水并充分搅拌，制得混合浆料；步骤3，养护发育工序：将步骤2制得的所述混合浆料置于模具中，在设定条件下进行养护15天，待土聚体发育，完成重金属的第一次固化稳定化；步骤4，破碎工序：从步骤3养护发育后的所述土聚体分离并收集表面析出的NaCl和KCl，之后对该土聚体进行破碎制得飞灰土聚细集料；步骤5，镁质混合制浆工序：将MgO与所述步骤4制得的飞灰土聚细集料固相混合均匀，得到混合粉体，继而加入MgCl2水溶液，搅拌制成镁质混合浆料；步骤6，二次养护工序：将所述步骤5制得的镁质混合浆料置于模具中，连续养护7天成型，完成对飞灰中重金属的第二次固化稳定化，即制得以生活垃圾焚烧飞灰为原料的耐火砖。2.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，其特征在于，所述方法的步骤1的飞灰调质工序中，向作为原料的生活垃圾焚烧飞灰中加入增加飞灰中活性Si、Al含量的调质物料为：粉煤灰、偏高岭土或钢渣中的任一种或几种，该调质物料的用量为飞灰重量的20％～25％。3.根据权利要求1或2所述的一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐火砖的方法，其特征在于，所述方法的步骤2的加碱制浆工序中，NaOH的投加量是混合料重量的6％～10％，Na2SiO3的投加量是NaOH投加重量的30％；加水量是混合料重量的40％～50％；充分搅拌5～10min。4.根据权利要求1或2所述的一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，刘峰，朱堃，
申请(专利权)人：启迪桑德环境资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42