[发明专利]一种利用生活垃圾焚烧飞灰制砖的方法

说明书

本发明公开了一种利用生活垃圾焚烧飞灰制砖的方法。该方法包括如下步骤：(1)将飞灰、MgO、水泥和水制成的浆料进行养护，得到固化体；(2)将步骤(1)中所述固化体破碎，得到飞灰骨料；(3)将粉煤灰、NaOH、水与步骤(2)中所述飞灰骨料混合均质，得到砂浆；(4)将步骤(3)中所述砂浆进行养护、成型，得到建材砖。本发明方法配合使用了水化硅酸钙和土聚物两种不同晶体性质的凝胶制作建材，既实现了对飞灰中重金属的多级固化稳定化和对飞灰的建材利用资源化，又实现了对资源化建材机械性能的提升，工艺可靠，设备简易，原理简单，可安全、高效的利用不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰。

技术领域

本发明涉及一种利用生活垃圾焚烧飞灰制砖的方法，属于危险废物建材资源化利用技术领域。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)是指在烟气净化系统和热回收利用系统(如节热器、余热锅炉等)中收集而得的残余物。

由于焚烧过程中重金属的挥发和迁移，使飞灰中富集了大量重金属，如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn、Ni等。在现有文献报道中，我国飞灰中，Zn最高可达17000mg/kg，Cu最高可达12000mg/kg，Pb最高可达30000mg/kg，Cd最高可达5000mg/kg，Cr最高可达3500mg/kg，Ni最高可达1500mg/kg。重金属一旦进入人体将很难排出体外，富集到一定程度，会直接伤害人体的神经系统、消化系统、生殖系统、免疫系统和骨骼，引起人体酶活性降低、语言及运动障碍、肝肾损害、骨质流失、致癌、致畸、致突变、神经衰弱、贫血、甚至死亡。飞灰早在2008年被列入《国家危险废物名录》，并仍出现在2016年版的《国家危险废物名录》，属危险工业固体废物。

近年来，我国生活垃圾焚烧发电得到快速发展。截止2015年底，全国已建成生活垃圾焚烧厂219座，年处理垃圾量8000万吨。焚烧技术发展的同时，也带来了每年近500万吨飞灰，占我国每年各类危险废物产生总量的近12％。

飞灰，这一危险工业固体废物的处理问题，是目前亟待的环境问题之一。目前，飞灰这一危险工业固体废物的主要处理方式是固化稳定化后进行填埋。虽然2016年版的《国家危险废物名录》对稳定化后的飞灰进入生活垃圾填埋场实施了豁免管理，但是在垃圾围城的现状下，填埋只是权宜之计。在我国，一般工业固体废物的主要去向是进行再利用，由于工业固废富含Si、Al、Ca等元素，所以建材生产行业是工业固废的最大消纳和利用行业。依据中国环保产业协会的统计，2013年，我国43％的尾矿、68％的煤矸石、93％的粉煤灰、绝大部分的钢铁冶炼渣都用于建材生产、筑路等方面。而飞灰这一危险工业固体废物的主要元素亦为Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na和Cl，SiO₂、A1₂O₃、CaO、Fe₂O₃、Na₂O、K₂O在飞灰中普遍存在，SiO₂含量6.35-35.5％，A1₂O₃含量0.92-13.7％，Fe₂O₃含量0.63-10.5％，CaO含量16.6-45.4％，MgO、Na₂O、K₂O各占1％-5％。这样的元素组成，为飞灰的建材资源化提供了必要的物质基础。飞灰通过建材利用进行资源化，是未来的主要研究和应用方向。

目前，飞灰通过建材化进行资源化利用的途径主要有生产水泥、制作混凝土、制砖、铺设路基、建设堤坝等，虽然途径较多，但利用飞灰所生产的建材，其绝大部分为硅酸盐类建材，尤其用于制砖资源化时，产品多为以硅酸钙晶体为主要组成的建材砖产品，机械性能和环境友好性不稳定，尤其是对重金属的稳定化固化效果有待提高，这就限制了飞灰资源化砖的使用范围，也限制了飞灰资源化砖的市场和发展。

发明内容