[发明专利]垃圾焚烧飞灰固结剂及垃圾焚烧飞灰的固结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰固结剂及垃圾焚烧飞灰的固结方法。

背景技术

垃圾焚烧处理是解决城市生活垃圾的主要方法之一，焚烧产生的飞灰富集易浸出的Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Hg等重金属，还含有二恶英等剧毒有机物，属危险废弃物。如不及时有效地进行处理，将对环境造成极大影响，造成水体和土壤的污染，并且严重危害人类的身体健康。

目前，国内外开发应用于焚烧飞灰无害化和稳定化处理的方法主要有安全填埋法、固化稳定化和湿式化学处理法。固化处理常用方法包括熔融技术、水泥固化、化学药剂稳定化和沥青固化等。熔融固化需要将大量物料加温到熔点以上，无论是采用电力或是其他燃料，需要的能源和费用都是相当高的；水泥固化飞灰虽然简单、投资少，但因该处理方法使飞灰的固化体增容大，给飞灰的最终填埋带来困难，且长时间以后重金属的渗滤难以避免，造成对环境的二次污染；药剂稳定处理危险废物时有些能够有效地稳定飞灰中的重金属，有的却没有什么效果；单纯的沥青固化不能保证重金属的长期稳定性。飞灰湿式化学处理法有加酸萃取和烟气中和碳酸化法等，该工艺运行成本较低，可回收重金属和盐类，但同时也存在着需要对可溶盐和排水进行处理的弊端，一般只用于重金属浓度较高、有必要进行回收的情况下，因此目前很少应用。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种可降低飞灰中的重金属浸出毒性，使重金属具有长期稳定性，有效避免对环境的二次污染的垃圾焚烧飞灰固结剂。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种垃圾焚烧飞灰固结剂，该固结剂由以下重量百分比的各组分组成：矿渣微粉35％～60％，硅酸钠35％～50％，氟硅酸钠5％～20％。

作为进一步优选，本发明的固结剂由以下重量百分比的各组分组成：矿渣微粉45％～50％，硅酸钠40％～50％，氟硅酸钠5％～15％。

作为最优选，本发明的固结剂由以下重量百分比的各组分组成：矿渣微粉45％，硅酸钠43％，氟硅酸钠12％。

本发明上述的矿渣微粉为其中二氧化硅和三氧化二铝的总含量不低于70％的矿渣微粉，达到95矿渣的技术指标要求，如S95型矿渣微粉。

本发明上述的硅酸钠为波美度(20℃)51°(°Bé)，密度1.540g/cm³，模数2.32的硅酸钠。依据标准为：工业硅酸钠GB/T 4209-2008。

上述组成材料无需特别加工，市场上均有成品销售。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种垃圾焚烧飞灰的固结方法，具体步骤为：

(1)第一次固结：称取权利要求1配方比例的固结剂，与垃圾焚烧飞灰进行混合固结，其中固结剂为35％～65％重量百分比、垃圾焚烧飞灰为35％～65％重量百分比；然后固结剂与垃圾焚烧飞灰进行固化27～29天，得到垃圾焚烧飞灰固结体；

(2)第二次固结：将步骤(1)所得的垃圾焚烧飞灰固结体磨成粉，称取以沥青混合料填料质量百分比计10％～100％的垃圾焚烧飞灰固结体粉，添加到沥青混合料中等量替代沥青混合料中的石灰石粉，使得垃圾焚烧飞灰在沥青混合料中得到二次固结。

本发明所述的固化27～29天为自然养护(行业常规自然养护方法)27～29天，优选为28天。

上述沥青混合料为行业常规公知的的沥青混合料，沥青混合料中的填料也为行业常规使用的填料，沥青混合料中的石灰石粉采用以沥青混合料填料重量的10％～100％被本发明的垃圾焚烧飞灰固结体替代。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明的固结剂，对焚烧飞灰进行固结处理，降低焚烧飞灰中的重金属浸出毒性，使重金属具有长期性稳定性，避免对环境的二次污染；同时利用固结后的垃圾焚烧飞灰固结体制备沥青混合料，达到对垃圾焚烧飞灰二次固结的目的，并且采用垃圾焚烧飞灰固结体制备的沥青混合料的路用性能和耐久性能均优于同配合比的普通沥青混合料。经过对垃圾焚烧飞灰固结，并资源化利用，使飞灰变废为宝，实现了垃圾焚烧飞灰减量化、资源化的综合效果。