一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法技术

本发明专利技术属于危险废物资源化利用技术领域，提供了一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，采用物理方式用无机固化剂将飞灰包封起来，固化/稳定化处理富含重金属或氯离子的飞灰，矿物粉粒子重新裹覆飞灰粒子，表面形成一种不透水的惰性保护层，产生新胶凝材料，生产全过程密闭和低温，无高温煅烧和化学反应，固废零排放，从根本上解决了污染物的二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法
本专利技术属于危险废物资源化利用
，尤其涉及一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法。
技术介绍
传统飞灰(危险废物)作为水泥使用时其掺量不能过大，一般不超过10％，否则会对水泥基材料的强度产生负面影响，不利于产品后续使用，而掺量较低也不利于对目前大量飞灰的消化利用。将飞灰(危险废物)与其他无机材料分别粉磨处理再组装包封，制得的胶凝材料制品表现出较优的抗压、抗折强度，能耗低，环保无污染。飞灰掺量为10％以上或以下对胶凝材料试块强度影响不大。或者当飞灰掺量为15％时，所制备的胶凝材料7d抗压强度可达到55MPa，重金属浸出下降了96％以上。这说明了一定掺量的飞灰能够制备出具备一定抗压强度的胶凝材料，对重金属的固化效果显著，也具备良好的耐久性；其添加量也比飞灰作为水泥、混凝土的掺合料更大，使得飞灰(危险废物)得到更好的资源化利用。现有技术在飞灰资源化利用前，需要对飞灰进行预处理减少飞灰中的有毒有害物质对水泥基材料可能带来的副作用，其方式大致为高温煅烧、清水冲洗、碱溶液浸泡陈化三种。飞灰(危险废物)进行资源化利用，需要考虑工艺能耗及制备成本、产品是否具有广阔的市场，飞灰(危险废物)中存在的重金属、溶解性盐类和二噁英等有毒有害物质是否能够被稳定地固化或分解。目前飞灰(危险废物)在建材领域资源化利用的途径主要有制备水泥和混凝土、地聚物材料、微晶玻璃、陶粒四种，但都仍然存在一定的问题：飞灰(危险废物)通常需要经过水洗预处理再进行后续资源化利用，水洗废水中往往含有较高浓度的氯盐、硫、重金属等，废水的处理较为困难；利用飞灰(危险废物)制备地聚物材料的形成机理仍需进一步研究等。从环境、安全和经济几方面考虑，物理改性方式将飞灰(危险废物)制备成胶凝材料对城市生活垃圾焚烧飞灰及其他固废(危险废物)的利用率最高，具有较大的发展应用空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服传统的飞灰资源化利用的方法，采用物理方式用无机固化剂将飞灰包封起来，固化/稳定化处理富含重金属或氯离子的飞灰，矿物粉粒子重新裹覆飞灰粒子，表面形成一种不透水的惰性保护层，产生新胶凝材料，生产全过程密闭和低温，无高温煅烧和化学反应，固废零排放，从根本上解决了污染物的二次污染。本专利技术所采用的技术方案为：一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将焚烧飞灰通过气体悬浮的方式进行离心分离，分离出垃圾焚烧飞灰中富含钾盐和钠盐、钙盐的飞灰及富含重金属的飞灰，采用稀相负压力输送，输入到不同的真空上料斗。(2)按批次分析焚烧飞灰的相关成分，根据分析结果计算飞灰与固化剂的配比；(3)通过超细粉磨设备将飞灰进行超细化为飞灰超细粒子，粒径为800目-1000目；(4)通过超细粉磨设备将固化剂进行超细化为固化剂超细粒子，粒径为1200目-2000目；(5)将飞灰超细粒子与固化剂超细粒子在常温、常压下进行充分混合即得到胶凝材料。进一步地，步骤(2)中，所述固化剂主要由二氧化硅、镍矿粉、粉煤灰、硅酸钙、铝矾土复配制成。进一步地，步骤(2)中，所述固化剂成分配比为：0-20％的二氧化硅、10-60％的镍矿粉、10-30％的粉煤灰、3-5％的硅酸钙、0-5％铝矾土。进一步地，步骤(5)中，所述飞灰超细粒子与所述固化剂的质量配比为2.5-4∶1。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：本专利技术具有工艺环保、设备自动化程度高操作方便、材料来源广价格便宜、固化产物强度高成本低、有害成分不会重新溶出安全稳定、无需再填埋、固废资源化利用等优点，在工程中应用非常广泛。(1)技术工艺水平、自动化水平很高。该工艺的固化系统中，飞灰等废物的进料、固定剂配制添加、自组装成型等环节无需人工操作。生产全过程保持密闭和低温，无高温煅烧和化学反应。(2)固化成本低。固化过程中采用大量的粉煤灰、石英砂，耗用材料就地取材，价格便宜，单位飞灰处理成本很低。(3)固化后的胶凝材料代替传统42.5硅酸盐水泥，生产出来的高性能胶凝材料广泛应用于海洋工程建设、市政交通建设、基础建设、水利工程等领域，同时研发了高性能修补胶凝材料、灌浆料等新型材料，应用前景十分广泛。无需填埋，真正实现了固废再利用，资源化利用。(4)飞灰(危险废物)经过固化后，成型品浸出的毒性满足国家标准，重金属等有害成分不会重新溶出，超细粉体粒子对飞灰进行包覆，实现了飞灰及重金属的稳定及和固化，不会对环境造成威胁。具体实施方式实施例1一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将焚烧飞灰通过气体悬浮的方式进行离心分离，分离出垃圾焚烧飞灰中富含钾盐和钠盐、钙盐的飞灰及富含重金属的飞灰，采用稀相负压力输送，输入到不同的真空上料斗。影响飞灰使用价值的主要因素是含碳量，将飞灰进行脱碳处理，再按照粒径大小、重量进行离心分离分级利用，不仅能减少飞灰的二次污染，还能增加飞灰颗粒的强度，提高利用价值，便于设计超子粒子组装方案及裹覆所需的材料。(2)按批次分析焚烧飞灰的相关成分，根据分析结果计算飞灰与固化剂的配比；进一步地，步骤(2)中，所述固化剂主要由二氧化硅、镍矿粉、粉煤灰、硅酸钙、铝矾土等复配制成。进一步地，步骤(2)中，所述固化剂成分配比为：30％的二氧化硅、40％的镍矿粉、26％的粉煤灰、3％的硅酸钙、1％铝矾土。(3)通过超细粉磨设备将飞灰进行超细化为飞灰超细粒子，粒径为800目；(4)通过超细粉磨设备将固化剂进行超细化为固化剂超细粒子，粒径为1200目；(5)将飞灰超细粒子与固化剂超细粒子在常温、常压下进行充分混合即得到胶凝材料。进一步地，步骤(5)中，所述飞灰超细粒子与所述固化剂的质量配比为2.5∶1。高速气流将飞灰(危险废物)进行旋转悬浮，用无机材料的超细粒子将飞灰(危险废物)包封起来，固化/稳定化处理富含重金属或氯离子的飞灰(危险废物)，矿物粉粒子重新裹覆飞灰粒子，表面形成一种不透水的惰性保护层，产生新胶凝材料，生产全过程密闭和低温，无高温煅烧和化学反应，固废零排放，从根本上解决了污染物的二次污染。实施例2一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将焚烧飞灰通过气体悬浮的方式进行离心分离，分离出垃圾焚烧飞灰中富含钾盐和钠盐、钙盐的飞灰及富含重金属的飞灰，采用稀相负压力输送，输入到不同的真空上料斗。(2)按批次分析焚烧飞灰的相关成分，根据分析结果计算飞灰与固化剂的配比；进一步地，步骤(2)中，所述固化剂主要由二氧化硅、镍矿粉、粉煤灰、硅酸钙、铝矾土等复配制成。进一步地，步骤(2)中，所述固化剂成分配比为：20％的二氧化硅、50％的镍矿粉、25％的粉煤灰、3％的硅酸钙、2％铝矾土。(3)通过超细粉末设备将飞灰进行超细化为飞灰超细粒子，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将焚烧飞灰通过气体悬浮的方式进行离心分离，分离出垃圾焚烧飞灰中富含钾盐和钠盐、钙盐的飞灰及富含重金属的飞灰，采用稀相负压力输送，输入到不同的真空上料斗；/n(2)按批次分析焚烧飞灰的相关成分，根据分析结果计算飞灰与固化剂的配比；/n(3)通过超细粉磨设备将飞灰进行超细化为飞灰超细粒子，粒径为800目-1000目；/n(4)通过超细粉磨设备将固化剂进行超细化为固化剂超细粒子，粒径为1200目-2000目；/n(5)将飞灰超细粒子与固化剂超细粒子在常温、常压下进行充分混合即得到胶凝材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种将焚烧飞灰制备成胶凝材料的资源化再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将焚烧飞灰通过气体悬浮的方式进行离心分离，分离出垃圾焚烧飞灰中富含钾盐和钠盐、钙盐的飞灰及富含重金属的飞灰，采用稀相负压力输送，输入到不同的真空上料斗；
(2)按批次分析焚烧飞灰的相关成分，根据分析结果计算飞灰与固化剂的配比；
(3)通过超细粉磨设备将飞灰进行超细化为飞灰超细粒子，粒径为800目-1000目；
(4)通过超细粉磨设备将固化剂进行超细化为固化剂超细粒子，粒径为1200目-2000目；
(5)将飞灰超细粒子与固化剂超细粒子在常温、常压下进行充分混合即得到胶凝材料。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝惜，
申请(专利权)人：天津金石建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12