一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法技术

本发明专利技术涉及废物资源化利用和环境保护领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法。该处理方法包括以下步骤：搅拌混合、碱激发以及成型及养护。具体为，先将生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂按质量比(80:20)～(90:10)进行搅拌混合，得到第一混合物；然后向第一混合物中加入碱激发剂进行反应得到地聚合物，碱激发剂的质量占生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂质量之和的25％～35％；最后对地聚合物进行加压成型并养护，得到处理后的成型样品。本处理方法使得经处理过的生活垃圾焚烧飞灰在保证减容的同时，重金属固化效果好，避免了重金属浸出的潜在危险性。

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法
本专利技术涉及废物资源化利用和环境保护领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法。
技术介绍
城市生活垃圾焚烧飞灰由于含有大量的重金属被国家危险废物名录收入，并被归为危险废物，需要进行无害化处理后才可进行填埋。在相关技术中，常常通过添加水泥或沥青的方式进行固化处理。虽然采用水泥或者沥青固化处置后能够有效减少飞灰中的重金属浸出，但是会造成生活垃圾焚烧飞灰的增容，且由于水泥、沥青只是机械式的将重金属固化，一旦固化体崩裂极易造成潜在的危险性。
技术实现思路
本申请公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，使用该专利技术处理过的垃圾焚烧飞灰在保证减容的同时，重金属固化效果好，避免了重金属浸出的潜在危险性。本申请公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：搅拌混合：将生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂按质量比(80:20)～(90:10)进行搅拌混合，得到第一混合物；碱激发：向所述第一混合物中加入碱激发剂进行反应得到地聚合物，所述碱激发剂的质量占所述垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂质量之和的25％～35％；成型及养护：对所述地聚合物进行加压成型并养护，得到处理后的成型样品。可以理解的是，在搅拌混合步骤中，生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂的质量比为(80:20)～(90:10)是指该质量比范围内的任一比例，例如生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂的质量比为80:20、82:18、85:15、87:23或90:10。在碱激发步骤中，碱激发剂的质量占垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂质量之和的25％～35％是指该范围内的任一值，例如碱激发剂的质量占垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂质量之和的25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％。进一步地，在所述成型及养护步骤中，对所述聚合物施加10～30MPa的压力进行成型。可以理解的是，在成型及养护步骤中，对聚合物施加的压力10～30MPa是指该范围内的任一值，例如对聚合物施加的压力值为10MPa、12MPa、15MPa、17MPa、20MPa、22MPa、25MPa、27MPa、30MPa。进一步地，所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂的质量比为80:20，所述碱激发剂的质量占所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂质量之和的25％，对所述聚合物施加的压力为30MPa进行成型。进一步地，在所述成型及养护的步骤中，施加压力的时间为3min。进一步地，在所述搅拌混合的步骤中，对所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂进行研磨、搅拌、混合，研磨使用的磨料与所述垃圾焚烧飞灰和所述硅铝调质剂质量之和的质量比为2：1，研磨的转速为300～400rpm，研磨的时间为30min。可以理解的是，研磨的转速为300～400rpm是指可以为该范围内的任一值，例如该转速可以是300rpm、320rpm、340rpm、360rpm、380rpm、400rpm。进一步地，其特征在于，在所述碱激发的步骤中，反应时间为30min。进一步地，所述碱激发剂为碱溶液与水玻璃溶液混合而成，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，且所述水玻璃溶液的模数为3.2，所述碱溶液与所述水玻璃的质量比为(12:100)～(16:100)。可以理解的是，碱溶液与水玻璃的质量比为(12:100)～(16:100)是指质量比范围内的任一值，例如碱溶液与水玻璃的质量比为12:100、13:100、14:100、15:100、16:100。进一步地，在所述成型及养护的步骤中，成型后先在60℃至80℃的条件下加热养护64～84小时，再在室温条件下自然养护。可以理解的是，成型后在60℃至80℃的条件下加热养护是指可以在该温度范围内的任一温度值下加热养护，例如加热养护的温度为60℃、62℃、65℃、67℃、70℃、72℃、75℃、77℃、80℃。进一步地，所述硅铝调质剂为偏高岭土、赤泥、钢渣、含硅铝酸盐矿物中的一种或多种。进一步地，所述成型样品的抗压强度大于或者等于15MPa。与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术使得经处理过的生活垃圾焚烧飞灰在保证减容的同时，重金属固化效果好，避免了重金属浸出的潜在危险性。具体的，本专利技术先将生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂进行搅拌混合，之后又加入碱激发剂进行搅拌混合，将三者搅拌均匀后对其施加压力进行成型减容，最后再对成型样品进行养护。一方面，在本专利技术中当生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂的质量比为(80:20)～(90:10)时，碱激发剂质量为生活垃圾焚烧飞灰、硅铝调质剂质量之和的25％～35％时，在碱激发剂的作用下，生活垃圾焚烧飞灰及硅铝调质剂中的Si-O键、Al-O键经过断裂重组形成不规则三维网状的地聚合物，该地聚合物表现出负电性，而生活垃圾焚烧飞灰中的重金属以平衡电荷或网络填充体的方式参与到反应过程中，从而以离子键或共价键的形式被固化稳定化，且申请人经过大量实验证明，本专利技术中的物质配比使得重金属固化稳定化效果好，重金属不易浸出。另外，碱激发剂中的物质能很好的与硅铝调质剂中及生活垃圾焚烧飞灰中的物质还能反应生成硅酸钙聚合物，重金属能够通过吸附、离子交换等方式被固化在硅酸钙聚合物的表面，从而进一步使得生活垃圾焚烧飞灰中的重金属被很好的固化。另一方面，本专利技术中对地聚合物施加压力进行成型，此时地聚合物能够被压缩成很小的体积进行减容。重要的是，当施加的压力后，第二混合物中的碱激发剂、生活垃圾焚烧飞灰、硅铝调质剂能够充分接触，且得到的成型样品具有良好的力学性能，使得生活垃圾焚烧飞灰中的重金属能够进一步被很好的固定在成型样品中，同时避免了成型样品断裂导致的重金属浸出的弊端。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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的附图。图1是本申请实施例处理方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本专利技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：/n搅拌混合：将生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂按质量比(80:20)～(90:10)进行搅拌混合，得到第一混合物；/n碱激发：向所述第一混合物中加入碱激发剂进行反应得到地聚合物，所述碱激发剂的质量占所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂质量之和的25％～35％；/n成型及养护：对所述地聚合物进行加压成型并养护，得到处理后的成型样品。/n

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
搅拌混合：将生活垃圾焚烧飞灰与硅铝调质剂按质量比(80:20)～(90:10)进行搅拌混合，得到第一混合物；
碱激发：向所述第一混合物中加入碱激发剂进行反应得到地聚合物，所述碱激发剂的质量占所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂质量之和的25％～35％；
成型及养护：对所述地聚合物进行加压成型并养护，得到处理后的成型样品。


2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述成型及养护步骤中，对所述聚合物施加10～30MPa的压力进行成型。


3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂的质量比为80:20，所述碱激发剂的质量占所述生活垃圾焚烧飞灰与所述硅铝调质剂质量之和的25％，对所述聚合物施加的压力为30MPa进行成型。


4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，在所述成型及养护的步骤中，施加压力的时间为3min。


5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述搅拌混合的步骤中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张作泰，魏炫坤，颜枫，郭睿诚，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44