[发明专利]一种垃圾飞灰和固废无害化制作的烧结砖及方法和应用

说明书

本发明涉及一种垃圾飞灰和固废无害化制作的烧结砖及方法和应用，原料重量百分比组成包括：垃圾飞灰3‑5％、助熔剂5‑10％、废玻璃5‑10％，剩余为其它废弃物，其它废弃物为煤矸石、废弃土、尾矿、污泥中的一种或多种。把垃圾飞灰中重金属固化在烧结砖内。充分利用固废制备得到的烧结砖符合GB/T13544‑2011和HJ557‑2010。将飞灰中的二恶英等有害物质分解为无害物质。

技术领域

本发明属于飞灰的处理技术领域，具体涉及一种垃圾飞灰和固废无害化制作的烧结砖及方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

生活垃圾、医疗垃圾以及其它危险废物在焚烧过程中会产生大量飞灰。飞灰是一种含有重金属、呋喃及二噁英类物质的危险固体废弃物。飞灰中含有大量碱金属氧化物、氢氧化物、氯化物及硫化物，飞灰颗粒极小极轻，极易逃逸并漂浮于大气环境中，造成严重的环境污染。目前，处理飞灰的方法有螯合剂固化、烧结固化和熔融固化。其中，飞灰熔融固化方法被认为是最有效、最彻底的无害化方法。

现有方法提出利用等离子体处理垃圾焚烧的方法。该方法利用等离子体炉熔融处理垃圾焚烧飞灰，最终得到熔融玻璃渣产品。但是该方法的缺点是显而易见的：工业化的等离子体炉价格昂贵且维护复杂，直接限制了其进一步的推广应用。

现有方法提出利用旋风炉高温熔融垃圾焚烧飞灰的方法，但是该方法处理的飞灰利用高温熔融的方法，投资高和能耗高，不适合广泛推广。

现有方法提出利用电弧炉熔融垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法。该方法处理的垃圾焚烧飞灰需要水洗预处理，且熔池温度为1500～1700℃，属于高能耗工艺，同样不适合工程化应用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种垃圾飞灰和固废无害化制作的烧结砖及方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种垃圾飞灰和固废无害化制作的烧结砖，原料重量百分比组成包括：垃圾飞灰3-5％、助熔剂5-10％、废玻璃5-10％，剩余为其它废弃物，其它废弃物为煤矸石、废弃土、尾矿、污泥中的一种或多种。

第一解决了垃圾飞灰的固化，重金属的固化，减少浸出。

飞灰与玻璃形成玻璃体，飞灰重金属通过吸附和配位的作用固定在玻璃体中，飞灰与二氧化硅熔融状态下形成si-o网状构造，把重金属固定在网目中。碱金属和二氧化硅在熔融状态下形成共晶化合物。

其它废弃物中包含碱金属和二氧化硅。碱金属和二氧化硅熔融状态下形成共晶化合物，所形成的共晶化合物与飞灰和玻璃形成的物质黏连在一起，包裹内部的飞灰与玻璃形成的玻璃体，形成琥珀一样的包覆的结构。降低飞灰中的重金属的浸出率。在多种熔融变化相互协助的基础上，飞灰重金属熔融固化在烧结砖内。

主要是把垃圾飞灰固定在共晶化合物，三种结构包括(玻璃相，硅氧网状结构，硅酸盐低温熔融共晶化合物等)相互作用形成的。

第二解决了烧结温度高的问题，其他废弃物的熔融温度较低，加上助融剂飞灰熔融温度也会变低，飞灰和铝硅酸盐、玻璃等熔融固化形成部分晶体和玻璃体，这样在原本烧结砖隧道窑中不用再添加其他工艺就可以实现飞灰处理利用。

在本发明的一些实施方式中，原料重量百分比组成包括：垃圾飞灰4％、助熔剂8-10％、废玻璃8-10％，剩余为其它废弃物。进一步，原料重量百分比组成包括：垃圾飞灰4％、助熔剂8％、废玻璃8％，剩余为其它废弃物。废玻璃的重量占比为垃圾飞灰的2倍或多一点，因为废玻璃与垃圾飞灰的相互作用，不仅通过形成玻璃体，还需要在熔融状态下形成共晶化合物进行包裹玻璃体。形成进一步的包裹作用。