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【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及危险废物建材化,尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法及微晶玻璃。
技术介绍
0、
技术介绍
1、烧法是处理生活垃圾的有效方法,不仅利用了垃圾中的化学热,而且实现了垃圾减量化。垃圾焚烧会产生一定量的飞灰,该类飞灰常含有重金属和可溶性盐,已被纳入危险废弃物名录。
2、水泥固化填埋是常用的飞灰处理方手段。水泥固化具有成本低廉,操作简单等优点。但是水泥固化法会显著增加飞灰的体积,容易造成用地紧张。而且水泥对一些重金属的固化效果并不稳定,存在二次污染的风险。制备水泥熟料也是处理垃圾焚烧飞灰的重要手段,该方法是将飞灰与粘土、石灰石、煤粉等原料混合,并在水泥窑内煅烧,最终制备出以硅酸三钙,硅酸二钙,铝酸三钙等矿相为主的水泥熟料产品。该方法利用了飞灰中的cao和al2o3等物质,可以减少水泥生产中co2排放和石灰石黏土的用量,而且煅烧过程中各种重金属可以得到固化。值得注意的是,因为cl离子容易引发钢筋材料的侵蚀,水泥熟料通常会对cl含量进行严格控制。为降低产品中的氯含量,需要对飞灰进行水洗处理。在水洗过程中,除氯化钙、氯化钠、氯化钾等可溶性氯盐外,部分重金属离子也会溶解到水中,这会产生大量的含重金属污水。不仅增加了污水处理成本,而且容易造成二次污染。
3、以垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的技术近些年被广泛关注。微晶玻璃是通过控制玻璃结晶而制备出的一种同时含有晶相-非晶相的符合材料。因其独特的外观和良好的机械性能和耐化学寝室性能常被用作高端装饰材料。目前,装饰用微晶玻璃面板的制备方法主要为烧
4、因此,有必要研究一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法及微晶玻璃来应对现有技术的不足,以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法及微晶玻璃,针对垃圾焚烧飞灰建材化过程中常需要水洗除氯,产生大量含盐、含重金属废水等问题,直接以未水洗的垃圾焚烧飞灰为原料,制备出了性能优异的微晶玻璃装饰面板。
2、一方面,本专利技术提供一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法,所述方法包括以下步骤:
3、s1:将未经水洗的垃圾焚烧飞灰、含硅原料、含铝原料、含钙原料、含镁原料和助溶剂按预设比例充分混匀,在高温下熔化至澄清,获得熔融玻璃液;
4、s2:将熔融玻璃液进行水淬,获得碎玻璃;
5、s3:将碎玻璃进行干燥、破碎和筛分处理,获得玻璃颗粒;
6、s4:将玻璃颗粒进行结晶处理,获得微晶玻璃坯料;
7、s5:将微晶玻璃坯料进行切割、打磨和抛光处理,获得微晶玻璃产品。
8、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒平铺于耐火模具中,在高温下烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
9、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒研磨成玻璃粉末,加入粘结剂并压块,随后进行脱脂和烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
10、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s1中预设比例为:垃圾焚烧飞灰10~50wt%,含硅原料20~50wt%,含铝原料0~30wt%,含钙原料0~25wt%,含镁原料0~25wt%,助溶剂0~10wt%。
11、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s1中垃圾焚烧飞灰为市政垃圾焚烧所得,所述垃圾焚烧飞灰不经水洗,cl元素含量在1~20wt%之间,含硅原料包括但不限于石英砂、石英岩、煤矸石、粉煤灰和废玻璃,含铝原料包括但不限于长石、黏土和赤泥,含钙原料包括但不限于石灰石和方解石,含镁原料包括但不限于白云石、菱镁矿和碳酸镁,助溶剂包括但不限于硼砂、纯碱和萤石。
12、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s2中经过筛分处理后的玻璃颗粒在0.075~20毫米之间。
13、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s4中烧结晶化温度在700~1100℃之间,时间为0.5~24小时。
14、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s4中玻璃粉末粒径在1~75微米之间,粘结剂为石蜡或pva,粘结剂添加量在1~10wt%之间,压块压力在10~200mpa之间,脱脂温度在200~400℃之间,脱脂时间1~4小时,烧结晶化温度在700~1100℃之间,烧结晶化时间为0.5~24小时。
15、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述s1中融化至澄清温度为1300~1600℃,融化至澄清时间为0.5~6小时,融化澄清保温过程在封闭空间内进行,以减少氯化物的挥发。
16、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种微晶玻璃,通过所述的方法制备而成,所述微晶玻璃抗弯强度在60~200mpa之间,维氏硬度在5~8gpa之间。
17、与现有技术相比,本专利技术可以获得包括以下技术效果:
18、本专利技术以垃圾焚烧飞灰为基础原料,通过成分配伍、熔融、水淬、装模(或压块)、烧结晶化、切割抛光等工序,制备出性能优异的微晶玻璃面板。本专利技术特征在于:所用垃圾焚烧飞灰不经水洗除氯,而是将飞灰中的大部分氯盐固化在玻璃相中,避免了重金属污水和含盐废水的排放,具有低成本、低污染、高效率等优点。
19、当然,实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
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1.一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒平铺于耐火模具中,在高温下烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒研磨成玻璃粉末,加入粘结剂并压块,随后进行脱脂和烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中预设比例为:垃圾焚烧飞灰10~50wt%,含硅原料20~50wt%,含铝原料0~30wt%,含钙原料0~25wt%,含镁原料0~25wt%,助溶剂0~10wt%。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中垃圾焚烧飞灰为市政垃圾焚烧所得,所述垃圾焚烧飞灰不经水洗,Cl元素含量在1~20wt%之间,含硅原料包括但不限于石英砂、石英岩、煤矸石、粉煤灰和废玻璃,含铝原料包括但不限于长石、黏土和赤泥,含钙原料包括但不限于石灰石和方解石,含镁原料包括但不限于白云石、菱镁矿和碳酸镁,助溶剂包括但不限于硼砂、纯碱和萤石
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2中经过筛分处理后的玻璃颗粒在0.075~20毫米之间。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S4中烧结晶化温度在700~1100℃之间,时间为0.5~24小时。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述S4中玻璃粉末粒径在1~75微米之间,粘结剂为石蜡或PVA,粘结剂添加量在1~10wt%之间,压块压力在10~200MPa之间,脱脂温度在200~400℃之间,脱脂时间1~4小时,烧结晶化温度在700~1100℃之间,烧结晶化时间为0.5~24小时。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中融化至澄清温度为1300~1600℃,融化至澄清时间为0.5~6小时,融化澄清保温过程在封闭空间内进行,以减少氯化物的挥发。
10.一种微晶玻璃,通过上述权利要求1-9之一所述的方法制备而成,其特征在于,所述微晶玻璃抗弯强度在60~200MPa之间,维氏硬度在5~8GPa之间。
...【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒平铺于耐火模具中,在高温下烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s4中结晶处理具体为:将玻璃颗粒研磨成玻璃粉末,加入粘结剂并压块,随后进行脱脂和烧结晶化处理,得到微晶玻璃坯料。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s1中预设比例为:垃圾焚烧飞灰10~50wt%,含硅原料20~50wt%,含铝原料0~30wt%,含钙原料0~25wt%,含镁原料0~25wt%,助溶剂0~10wt%。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s1中垃圾焚烧飞灰为市政垃圾焚烧所得,所述垃圾焚烧飞灰不经水洗,cl元素含量在1~20wt%之间,含硅原料包括但不限于石英砂、石英岩、煤矸石、粉煤灰和废玻璃,含铝原料包括但不限于长石、黏土和赤泥,含钙原料包括但不限于石灰石和方解石,含镁原料包括但不限于白云石、菱镁矿和碳...
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