【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用垃圾焚烧飞灰和电石渣制备高性能消石灰材料的方法及其产品，属于危险废弃物无害化处置及资源化利用领域。
技术介绍
1、电石水解获取乙炔过程中会产生大量的电石渣。具体而言，每吨电石水解会产生超过一吨的电石渣量。若电石渣在未经无害化处理的情况下随意排放，其所含的有害物质会对土壤和地下水产生严重污染，进而影响食品安全，对环境安全构成威胁。对电石渣进行有效的处理和回收利用具有显著社会效益，可以减少环境污染、节约资源、推动绿色发展、减少能源消耗和污染物排放、解决高品质石灰石资源紧缺及实现以废治废的循环理念推广。电石渣是一种优质的钙源，具有粒径小、反应活性高的优点，可以作为原料生产水泥、建筑砌块等建筑材料或作为修筑公路的材料。同时，电石渣可以用于制备氧化钙、碳酸钙等化工产品。然而，电石渣的高碱度、杂质含量高、高难分解及分离性特征显著影响电石渣的资源化利用，显著影响其所制备钙基产品的质量。
2、垃圾焚烧飞灰是由垃圾焚烧过程产生，由焚烧发电厂烟气净化系统中收集。垃圾焚烧飞灰中的主要成分为cao、sio2、na2o、k2o、fe2o3等，其中cao的质量分数最高，这使得垃圾焚烧飞灰具备作为制备高钙基材料原料的潜力。然而，垃圾焚烧飞灰中高含量的氯盐(例如氯化钠、氯化钾、碱式氯化钙)及其它杂质使得垃圾焚烧飞灰中钙基物质的高效分离及转化变得困难。
3、消石灰在工业和建筑领域有广泛的应用，其常用于制作石灰膏和石灰砂浆，或被用于制造漂白粉、硬水软化剂、改良土壤酸性、自来水消毒澄清剂等。而高性能消石灰的用途拓宽性更强
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种制备过程简单、可高效实现资源化的利用垃圾焚烧飞灰和电石渣制备高性能消石灰材料的方法及其产品。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用垃圾焚烧飞灰和电石渣制备高性能消石灰材料的方法，包括以下步骤：
3、(1)混合搅拌电石渣和垃圾焚烧飞灰，研磨成粉，得到电石焚烧混合粉；所述电石渣和垃圾焚烧飞灰的质量比为20～60:100；
4、(2)混合水和步骤(1)中所述电石焚烧混合粉，造粒，煅烧，研磨，得到脱盐钙材料粉；
5、(3)将步骤(2)中所述脱盐钙材料粉和双氧水水溶液进行消化反应，得到初级消化料；
6、(4)将步骤(3)中所述初级消化料和乙醇水溶液进行消化反应，得到消石灰材料。
7、其中，步骤(2)中所述水和电石焚烧混合粉的液固比为0.15～0.35:1ml/g。
8、其中，步骤(2)中所述煅烧的时间为0.5～4.5小时。
9、其中，步骤(2)中所述煅烧的温度为750～1450℃。
10、其中，步骤(3)中所述双氧水水溶液和脱盐钙材料粉液固比为0.6～0.8:1ml/g。
11、其中，步骤(3)中所述双氧水水溶液的质量分数为2.5％～12.5％。
12、其中，步骤(4)中所述乙醇水溶液和初级消化料液固比为0.8～1:1ml/g。
13、其中，步骤(4)中所述乙醇水溶液的质量分数为20％～80％。
14、本专利技术还提供一种由所述方法制备的消石灰材料。
15、反应机理：将电石焚烧混合粉与水混合后造粒，得到电石焚烧混合粉粒，其中水与垃圾焚烧飞灰和电石渣中的少量氧化钙发生水化反应，生成氢氧化钙乳浆体，同时垃圾焚烧飞灰中的氯化钠、氯化钾及少量氯化钙溶解到水中并渗透、扩散到垃圾焚烧飞灰和电石渣中的氢氧化钙、碱式氯化钙及铁、铝、镁、硅氧化物中。在煅烧过程中氯化钠和氯化钾与铁、铝、镁、硅氧化物及重金属污染物发生焙烧氯化反应，生成氯化铁、氯化镁、氯化铝、氯化硅及重金属氯化物气体，这不仅促进煅烧料中裂纹快速形成，提高煅烧料活性，同时实现电石焚烧混合粉中氯盐与污染物的高效降低与脱除。同时，煅烧过程中，孤立出的钠离子和钾离子会渗入到煅烧料其中，进一步破坏煅烧料中物相晶格，形成晶相缺陷，从而进一步促进煅烧料中裂纹形成与扩展，提高煅烧料活性。将脱盐钙材料粉和双氧水水溶液同时喷入到消化器中进行消化反应，水与煅烧料中的高活性氧化钙反应生成氢氧化钙并释放热量。消化反应过程释放的热量促进过氧化氢分解成水和氧气，水进一步参与反应，而氧气突破消石灰颗粒，从而促进高比表面消石灰形成。将初级消化料和乙醇水溶液同时喷入到消化器中进行消化反应，残留的双氧水和乙醇发生氧化还原反应，提升消石灰活化活性。剩余的乙醇吸附在粉体颗粒表面在反应释热作用下发生挥发，从而进一步提升消化料的蓬松性，提升消石灰比表面。
16、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：本专利技术制备过程简单，所需试剂为常见试剂，无废液与废渣产生，可协同处置垃圾焚烧飞灰和电石渣，并高效实现资源化，所制备的消石灰氢氧化钙含量最高为94％，所制备消石灰最高比表面为45.61m2/g。
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1.一种利用垃圾焚烧飞灰和电石渣制备高性能消石灰材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述水和电石焚烧混合粉的液固比为0.15～0.35:1mL/g。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述煅烧的时间为0.5～4.5小时。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述煅烧的温度为750～1450℃。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述双氧水水溶液和脱盐钙材料粉液固比为0.6～0.8:1mL/g。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述双氧水水溶液的质量分数为2.5％～12.5％。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中所述乙醇水溶液和初级消化料液固比为0.8～1:1mL/g。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中所述乙醇水溶液的质量分数为20％～80％。
9.一种由权利要求1～8任一项所述方法制备的消石灰材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用垃圾焚烧飞灰和电石渣制备高性能消石灰材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述水和电石焚烧混合粉的液固比为0.15～0.35:1ml/g。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述煅烧的时间为0.5～4.5小时。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述煅烧的温度为750～1450℃。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，宋东平，周璐璐，金俊勋，王百军，狄洋阳，张树文，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：
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