【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物资源化利用，具体涉及一种工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法。
技术介绍
1、以废旧纺织品、废皮革制品、废塑料制品等为代表的一般可燃工业固废，年产量近1亿吨，具有热值高、易燃烧的特性，通过焚烧发电的方式进行处置是最有效的方案之一。然而，一般可燃工业固废因化学组成与燃烧特性与生活垃圾差异性较大，导致其焚烧处理后得到的工业固废焚烧飞灰中重金属铅、锌、镉、砷、硒含量明显增多，且氯含量偏高。利用常规飞灰的无害化处理手段(水泥固化法处理、化学药剂稳定化处理、传统热处理等)难以获得较为理想的处置效果。
2、微晶玻璃是一种由玻璃晶化处理后得到的多晶材料，利用工业固废焚烧飞灰生产微晶玻璃，可以实现重金属的有效固化，使其浸出率远低于国家标准。然而，现有的飞灰热处理工艺主要是将飞灰与化工原料混合后再进行熔融，之后经成型、晶化、退火等操作得到微晶玻璃。该方式的原料均为固态粉料，熔融形成玻璃液的过程能耗高，使得利用飞灰制备得到的微晶玻璃难以获得理想的经济效益。
3、镍铁熔渣是火法冶炼镍铁过程中产生的一种高温液态熔渣，是继铁渣、钢渣、赤泥之后排放量居第四的冶炼工业废渣。目前，热态镍铁熔渣多经水淬填埋处理，少量用于混凝土建材当中。然而，热态镍铁熔渣的排出温度可达1500～1600℃，是优质的余热回收资源。采用水冷方式将热态渣余热置换出来之后再进行二次利用，置换过程存在明显的热损耗，无法实现对热量的完全利用。
4、针对上述问题，本专利技术提供了一种工业固废焚烧飞灰协同热态镍铁熔渣制备微晶玻璃
技术实现思路
1、本专利技术的目的是利用热态镍铁熔渣自身潜热，降低微晶玻璃制备能耗，实现对工业固废焚烧飞灰的无害化处置。
2、为此，本专利技术提供了一种工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
3、(1)收集工业固废焚烧飞灰，水洗脱氯处理后烘干；
4、(2)将烘干后的飞灰加入热态镍铁熔渣中熔融保温，得到调质玻璃液；
5、(3)玻璃液浇铸成型后，经晶化、退火得到高钙cmas体系微晶玻璃。
6、具体的，上述步骤(1)具体为收集工业固废焚烧飞灰进行超声水洗，超声时间10-15min。
7、具体的，上述步骤(1)中工业固废焚烧飞灰的化学成分包括20-30wt％的sio2、7-15wt％的al2o3、30-40wt％的cao、2-5wt％的mgo、5-8wt％的r2o、5-10wt％的so3、8-12wt％的cl。
8、具体的，上述步骤(2)中热态镍铁熔渣使用量＞50wt％，工业固废焚烧飞灰掺入量＞30wt％。
9、具体的，上述步骤(2)中镍铁熔渣的化学成分包括35-53wt％的sio2、8-18wt％的al2o3、20-30wt％的cao、10-20wt％的mgo、2-3wt％的r2o、1-5wt％的tfe。
10、具体的，上述步骤(2)中热态镍铁熔渣温度＞1500℃，熔融保温温度为1450-1500℃，时间为2-3h；熔融环境为还原性气氛。
11、具体的，上述步骤(2)中还包括将烘干后的飞灰与调质辅料混合均匀后，再加入热态镍铁熔渣中熔融保温。
12、具体的，上述步骤(2)中调质剂为硅石；所述硅石的添加量为0-20wt％。
13、具体的，上述步骤(3)中晶化温度为875-925℃，晶化时间为30-60min。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
15、本专利技术提供的这种工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法结合热态镍铁熔渣排放温度达1500℃以上的特点，利用其自身潜热对工业固废焚烧飞灰予以熔融，降低微晶玻璃制备能耗，同时实现对工业固废焚烧飞灰的无害化处置，通过还原性气氛调节变价金属价态，同时利用飞灰中重金属含量高的特点，在不额外添加晶核剂条件下实现微晶玻璃的析晶。制备得到的微晶玻璃体系为高钙cmas体系，晶相以黄长石为主，充分发挥ca2mgsi2o7晶型中mg易被其他重金属取代的特点，实现对重金属的固化，抗折强度≥44mpa。同时，微晶玻璃自身玻璃体包裹晶体的特殊结构，又可以避免晶体与酸液、碱液接触导致晶体溶解，减少重金属的浸出。
16、以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为收集工业固废焚烧飞灰进行超声水洗，超声时间10-15min。
3.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(1)中工业固废焚烧飞灰的化学成分包括20-30wt％的SiO2、7-15wt％的Al2O3、30-40wt％的CaO、2-5wt％的MgO、5-8wt％的R2O、5-10wt％的SO3、8-12wt％的Cl。
4.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：以原料总量计，所述步骤(2)中热态镍铁熔渣使用量＞50wt％，工业固废焚烧飞灰掺入量＞30wt％。
5.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中镍铁熔渣的化学成分包括35-53wt％的SiO2、8-18wt％的Al2O3、20-30wt％的CaO、10-20wt％的M
6.如权利要求1所述工业固焚烧飞灰废协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中热态镍铁熔渣温度＞1500℃，熔融保温温度为1450-1500℃，时间为2-3h；熔融环境为还原性气氛。
7.如权利要求1所述工业固焚烧飞灰废协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中还包括将烘干后的飞灰与调质辅料混合均匀后，再加入热态镍铁熔渣中熔融保温。
8.如权利要求7所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中调质剂为硅石；所述硅石的添加量为0-20wt％。
9.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(3)中晶化温度为875-925℃，晶化时间为30-60min。
10.如权利要求1-9任意一项所述方法制备的微晶玻璃。
...【技术特征摘要】
1.一种工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为收集工业固废焚烧飞灰进行超声水洗，超声时间10-15min。
3.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(1)中工业固废焚烧飞灰的化学成分包括20-30wt％的sio2、7-15wt％的al2o3、30-40wt％的cao、2-5wt％的mgo、5-8wt％的r2o、5-10wt％的so3、8-12wt％的cl。
4.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：以原料总量计，所述步骤(2)中热态镍铁熔渣使用量＞50wt％，工业固废焚烧飞灰掺入量＞30wt％。
5.如权利要求1所述工业固废焚烧飞灰协同镍铁熔渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中镍铁熔渣的化学成分包括35-53wt％的sio...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈立顺，邵雁，向浩，刘子豪，夏阳，覃慧，宋国畅，程杰，王赐眸，何舟，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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