[发明专利]一种利用危险固废的墙体保温材料及其制备方法

说明书

一种利用危险固废的墙体保温材料及其制备方法，所述保温材料包括如下原料：改性危险固废，高炉渣，粉煤灰，水泥，聚丙烯，所述改性危险固废为危险固废经有机多元膦酸湿法改性和氨烃基类硅烷偶联剂干法改性。本发明利用有机多元膦酸及氨烃基类硅烷偶联剂对危险固废进行改性以稳定危险固废中的重金属，意外的发现使用改性后的危险固废作为墙体保温材料的原料，可在重金属浸出毒性检测达标的前提下，减少固化用水泥的用量，提升力学性能及保温效果。

技术领域

本发明属于固废处理与资源化技术领域，具体涉及一种利用危险固废的墙体保温材料及其制备方法。

背景技术

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质，其主要成分包括CaO，SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，与目前常用的高炉矿渣，粉煤灰等辅助性胶凝材料非常接近，因其中含有能被水浸出的重金属物质(Cu、Mn、Pb、Zn、Cr等)而被认为是危险废物，必须对之进行无害化处理；赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种工业废渣，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO，还含有少量能被水浸出的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Cs、Pb等重金属元素，同样需要进行无害化处理。

固化/稳定化技术是目前人们普遍采用的无害化处理有害废弃物的主要方法之一，而水泥是近年来欧美等发达国家应用最广的危险废物稳定剂，该技术是将废弃物和水泥混合，经水化反应后形成坚硬的固化体，从而达到大幅度降低废弃物中重金属浸出的目的。

专利CN201210129910.0公开了建筑保温墙体材料及其制备方法，该建筑材料包括有以下组分经混合，成型和养护而成，各组分含量为：磷石膏20％～35％，赤泥15％～25％，水泥15％～25％，粉煤灰10％～25％，黄砂5％～10％，石灰4％～8％，发泡剂0.2％～1.0％，均为质量百分比，所述的发泡剂为Al粉这种保温材料的优点主要是：工业废渣磷石膏与赤泥得到有效利用，使磷石膏与赤泥对环境的污染减小，有利于资源的循环利用。专利CN201410623076.X公开了轻质节能型混凝土砌块，所述砌块原材料主要为焚烧飞灰、水泥、粉煤灰、生石灰胶结料、石膏、铝粉等，是水泥混凝土制品，1.首先，采用垃圾焚烧飞灰作为主要材料，实现了工程建设的资源再利用，其中垃圾焚烧飞灰的用量占60％左右，水泥、粉煤灰、生石灰胶结料、石膏、铝粉等材料可适当调整；2.掺入适当的铝粉作为发气材料；3.确定配合比时，要充分分析垃圾飞灰中重金属等成分及含量，灵活调整水泥用量；4.生产时，应先将焚烧飞灰与水泥加水制成水泥灰浆后，再顺序加入其他材料；5.轻质节能型混凝土砌块成品需经高压蒸汽养护充分固化，保证养护质量，这种轻质节能型混凝土砌块的特点是热阻大、重量轻，具有良好的防火、隔热、保温、隔声性能。上述专利均为垃圾焚烧飞灰或赤泥与水泥固化，即能实现垃圾焚烧飞灰和赤泥这些危险废物的稳定化、无害化处理，又可以达到固体废弃物的资源再利用的目的，然而垃圾焚烧飞灰或赤泥用量过多则水泥固化效果差，重金属浸出毒性检测不达标，垃圾焚烧飞灰或赤泥用量过少则所制备水泥制品力学性能差。

为实现垃圾焚烧飞灰或赤泥这些含重金属的有毒固体废弃物的有效再利用及其水泥制品在保温建筑领域的推广应用，亟需开发一种力学性能好的垃圾焚烧飞灰或赤泥的水泥制品。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于利用有机多元膦酸和硅烷偶联剂对垃圾焚烧飞灰或赤泥危险固废进行改性，用这种改性固废制备的轻质水泥制品在保持力学性能良好的前提下，提高了垃圾焚烧飞灰或赤泥在其水泥制品中的用量，节约了水泥资源，另一方面固废中的重金属得到有效的稳定化。

为解决上述技术问题，本发明采取的具体的技术方案如下：

一种利用危险固废的墙体保温材料，所述保温材料包括如下原料：改性危险固废，高炉渣，粉煤灰，水泥，聚丙烯，所述改性危险固废为危险固废经有机多元膦酸湿法改性和氨烃基类硅烷偶联剂干法改性。