一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料与制备方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，按质量份计，包括以下组分：阻滞材料、屏蔽材料、静电导体材料、元素脱附材料、固定附着粉质基材、附着促进材料、脱附催化剂、交联剂、分散剂。本发明专利技术还公开了该屏蔽材料的制备方法，该制备方法中的步骤具有严格的顺序和参数，不当的制备及应用方法无法达到该发明专利技术对于垃圾飞灰毒性元素有效的阻滞及屏蔽效果。本发明专利技术涉及的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料能够有效脱附和屏蔽垃圾飞灰中的毒性元素，通过静电吸附和定向附着及屏蔽效应有效抑制毒性元素迁移，保证垃圾飞灰在资源化利用过程中环保性，有利推动垃圾飞灰在建筑胶结材料中的填料化工程应用。中的填料化工程应用。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料与制备方法


[0001]本专利技术属于废弃物资源化利用
，具体涉及一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料与制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着我国经济和城市化的迅猛发展，城市规模和人口数量不断扩大，直接导致城市生活垃圾数量急剧上升，由于处置手段的局限性，直接导致部分城市出现垃圾围城的问题。近年来，城市垃圾的焚烧处置作为无害化处置的主要核心技术，不但能够实现垃圾焚烧发电，而且能够有效实现垃圾的减量化和无害化的处置，对于我国环保性垃圾处置具有重要意义。垃圾焚烧无害化处置能够将不同形态的城市垃圾通过焚烧实现减量化处置，焚烧后的产物主要包含垃圾飞灰和垃圾底灰，其中垃圾飞灰呈现出粉质特性，粒度组成均匀，而且掺量巨大。由于垃圾飞灰粒度组成与现有道路工程的矿粉填料相近，因此，垃圾飞灰在道路工程中的资源化利用就成了解决垃圾飞灰末端处置问题的关键所在。然而，垃圾焚烧飞灰中存在不同类型的重金属毒性元素，当用于道路工程材料中时，如果不能有效的限制垃圾飞灰中毒性元素的迁移，有可能会导致毒性元素随垃圾飞灰的离析而不断向下迁移，严重时可能污染地下水资源。因此，有效控制和屏蔽垃圾飞灰毒性元素在道路工程材料中的迁移对于垃圾焚烧飞灰的资源化利用至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料及其应用，以解决现有技术中的问题。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料10
‑
20份，静电导体材料3
‑
6份，元素脱附材料2
‑
4份，固定附着粉质基材20
‑
50份，附着促进材料4
‑
8份，脱附催化剂1
‑
3份，交联剂2
‑
3份，分散剂1
‑
2份。
[0006]作为优选的技术方案，所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料13
‑
17份，静电导体材料4
‑
5份，元素脱附材料2.5
‑
3.5份，固定附着粉质基材30
‑
40份，附着促进材料5
‑
7份，脱附催化剂1.5
‑
2.5份，交联剂2.3
‑
2.7份，分散剂1.4
‑
1.7份。
[0007]进一步优选的，所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料15份，静电导体材料4.6份，元素脱附材料3份，固定附着粉质基材35份，附着促进材料6份，脱附催化剂2份，交联剂2.5份，分散剂1.6份。
[0008]作为优选的技术方案，所述阻滞材料为卡波树脂、藻酸丙二醇酯、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯、纤维素羟乙基醚中的任一种或多种，其中，卡波树脂的羧酸基团含量范围为60％
‑
64％，藻酸丙二醇酯的酯化度≥85.0，苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段比≥2，纤维素
羟乙基醚的摩尔取代度范围1.8
‑
1.9。
[0009]作为优选的技术方案，所述屏蔽材料为聚苯乙烯磺酸或对苯乙烯磺酸钠的任意一种或几种，其中聚苯乙烯磺酸的固含量为25％
‑
37％，对苯乙烯磺酸钠的乙烯基活性＞92％。
[0010]作为优选的技术方案，所述静电导体材料为聚对苯二甲酸二乙酯、聚碳酸酯或聚乙烯醇缩丁醛的任意一种或几种，其中，聚碳酸酯的介电系数范围为3.0
‑
3.2，聚乙烯醇缩丁醛的缩醛度范围为72％
‑
84％。
[0011]作为优选的技术方案，所述元素脱附材料为几丁质或羟脯氨酸的任意一种或几种，所述固定附着粉质基材为石灰岩粉、埃洛石粉或聚丙烯酰胺中的任意一种或几种，其中，石灰岩粉及埃洛石粉的粒度应＜0.6mm，塑性指数＜4，聚丙烯酰胺应为阴离子型，且水解度范围为20％
‑
24％。
[0012]作为优选的技术方案，所述附着促进材料为次磷酸铝或三氧化二锑中的任意一种或几种，其中，次磷酸铝的磷含量＞45％，三氧化二锑的折射率范围为2.137～2.264；所述脱附催化剂为活性氧化铝或聚合硫酸铝中的任意一种或几种，活性氧化铝的比表面范围为280m2/g
‑
360m2/g，聚合硫酸铝的碱化度范围为25％
‑
35％。
[0013]作为优选的技术方案，所述的交联剂为聚己内酯，其中，聚己内酯的酸值小于1.0KOH
‑
mg/g；所述的分散剂为聚氧化乙烯或聚丙烯酸钾的任意一种或几种，其中，聚氧化乙烯的真密度范围为1.18Kg/L～1.21Kg/L，聚丙烯酸钾的钾含量范围为12.0％
‑
14.0％。
[0014]作为优选的技术方案，所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：所述的制备方法如下：
[0015](1)称取定量的阻滞材料和屏蔽材料，分别置于洁净的容器中，将两种材料混合至一个容器中后采用去离子水清洗两种材料的混合物，然后借助滤纸进行过滤，并将过滤后的混合物放入烘箱中60℃进行恒温干燥12h
‑
24h，最后将干燥的混合物置入研磨皿中，并进行定向研磨和过筛(0.075mm)，过筛后的混合物放入容器1中。
[0016](2)称取定量的元素脱附材料及脱附催化剂置于洁净的容器中，采用手持式搅拌器进行定向搅拌混合5min
‑
10min，然后倒入容器2中备用。
[0017](3)称取定量的固定附着粉质基材，过0.075mm筛子，取筛下粉质材料进行水洗，然后将水洗的固定附着粉质基材放入容器中，加入甲醇溶液(25％浓度)，浸泡3
‑
4h，然后加入定量的附着促进材料和分散剂，并采用搅拌器在500rad/min
‑
1000rad/min的转速下搅拌20min
‑
30min，最后将混合物放入50℃恒温箱内干燥36h
‑
48h，并将干燥后的混合物放入容器3中备用
[0018](4)将容器1、2和3中的混合物倒入120℃的恒温拌和锅中，在30rad/min的转速下拌和20min，然后加入静电导体材料和交联剂，并在拌和反应釜内通入氮气，在氮气氛围中采用震荡模式和动态搅拌模式对混合物进行30min拌和，拌和完成后取出混合物，将混合物定量分装入热熔袋中，即完成垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料的制备。
[0019]上述应用方法中各组分具有严格的制备和混合顺序，不当添加将严重影响组分调节剂的应用效果。
[0020]与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0021](1)在垃圾焚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料10
‑
20份，静电导体材料3
‑
6份，元素脱附材料2
‑
4份，固定附着粉质基材20
‑
50份，附着促进材料4
‑
8份，脱附催化剂1
‑
3份，交联剂2
‑
3份，分散剂1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料13
‑
17份，静电导体材料4
‑
5份，元素脱附材料2.5
‑
3.5份，固定附着粉质基材30
‑
40份，附着促进材料5
‑
7份，脱附催化剂1.5
‑
2.5份，交联剂2.3
‑
2.7份，分散剂1.4
‑
1.7份。3.根据权利要求2所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：按质量份计，包括以下组分：阻滞材料100份，屏蔽材料15份，静电导体材料4.6份，元素脱附材料3份，固定附着粉质基材35份，附着促进材料6份，脱附催化剂2份，交联剂2.5份，分散剂1.6份。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：所述阻滞材料为卡波树脂、藻酸丙二醇酯、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯、纤维素羟乙基醚中的任一种或多种，其中，卡波树脂的羧酸基团含量范围为60％
‑
64％，藻酸丙二醇酯的酯化度≥85.0，苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段比≥2，纤维素羟乙基醚的摩尔取代度范围1.8
‑
1.9。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：所述屏蔽材料为聚苯乙烯磺酸或对苯乙烯磺酸钠的任意一种或几种，其中聚苯乙烯磺酸的固含量为25％
‑
37％，对苯乙烯磺酸钠的乙烯基活性＞92％。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：所述静电导体材料为聚对苯二甲酸二乙酯、聚碳酸酯或聚乙烯醇缩丁醛的任意一种或几种，其中，聚碳酸酯的介电系数范围为3.0
‑
3.2，聚乙烯醇缩丁醛的缩醛度范围为72％
‑
84％。7.根据权利要求1
‑
3任一项所述的垃圾飞灰毒性元素迁移阻滞屏蔽材料，其特征在于：所述元素脱附材料为几丁质或羟脯氨酸的任意一种或几种，所述固定附着粉质基材为石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓龙，朱芸楚，徐勤，朱勇强，覃潇，黄振英，郭永昌，李连生，方国涛，褚丽晶，刘志胜，李善强，仓智，张敬沛，许新权，李浩，李义，黄凌辉，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：