[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰微波水热解毒及同步合成托贝莫来石的方法

说明书

本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰微波水热解毒及同步合成托贝莫来石的方法，该方法是将垃圾焚烧飞灰进行搅拌水洗脱氯和湿法球磨脱氯后，与硅源及强碱混合后进行微波水热反应，即得。该方法通过搅拌水洗对垃圾焚烧飞灰进行初步脱氯，再通过湿法球磨过程对垃圾焚烧飞灰进行深度脱氯和活化的同时对部分二噁英进行降解，然后采用微波水热法对垃圾焚烧飞灰中的二噁英进行高效降解，同时合成托贝莫来石，对垃圾焚烧飞灰中的重金属起到很好的稳定效果，并且将水洗废液中的氯盐加以回收，真正做到垃圾焚烧飞灰的无害化处理与资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，特别涉及一种垃圾焚烧飞灰微波水热解毒及同步合成托贝莫来石的方法，属于垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化利用领域。

背景技术

焚烧发电是处理城市固体废物的有效方法，正在逐渐取代填埋成为垃圾处理的主流处理方式。我国的城市垃圾焚烧处理量的占比由2010年的19％提高到2020年的近50％。垃圾焚烧会产生垃圾焚烧飞灰，其产出量约为垃圾处理量的5％。垃圾焚烧飞灰的产生量逐年增加，目前已达570万吨/年。垃圾焚烧飞灰中含有铅、锌、铜、镉、铬等重金属和二噁英，是一种危险废物，其不仅会对土壤、水体等环境造成污染，而且会对人体健康构成威胁；但是垃圾焚烧飞灰中还含有大量潜在可回收的钙、硅、氯等资源，因此，对垃圾焚烧飞灰的二噁英及重金属进行解毒处理，并实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用，将具有重要意义。

垃圾焚烧飞灰的主要组成为CaO、SiO₂等，是合成托贝莫来石的潜在原料。托贝莫来石的结构式为Ca₅Si₆O₁₆(OH)₂·4H₂O，是一种水化硅酸钙矿物，当其中的Si⁴⁺被Al³⁺取代后，托贝莫来石可以对K⁺、Na⁺、Ba²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺等离子进行选择性交换，因而可以用来处理被重金属污染的废水。

对垃圾焚烧飞灰进行资源化利用的前提是对其中的二噁英和重金属进行解毒处理。采用传统水热法直接对垃圾焚烧飞灰进行处理时，虽然可以降解垃圾焚烧飞灰中的二噁英，但是需要的时间较长，并且对重金属的稳定效果不佳，最重要的是没有对垃圾焚烧飞灰中的钙、硅、氯等资源进行充分利用。垃圾焚烧飞灰中的氯含量较高，有些已高达20％以上，采用普通的水洗方式只能脱除可溶性的氯盐，而不能脱除其中的难溶性Friedel's盐，这也限制了垃圾焚烧飞灰在建材行业的大规模应用。综上，现在急需寻找一种既高效又快速的方法对垃圾焚烧飞灰进行解毒、脱氯与资源化利用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是在于提供一种垃圾焚烧飞灰微波水热解毒及同步合成托贝莫来石的方法，该方法利用水洗-球磨-微波水热相结合的工艺，通过采用机械搅拌水洗脱氯与湿法球磨脱氯相结合的方式对垃圾焚烧飞灰进行深度脱氯，再通过微波水热法高效降解垃圾焚烧飞灰中的二噁英，并且合成托贝莫来石对垃圾焚烧飞灰中的重金属起到很好的稳定效果，同时可以将水洗废液中的氯盐加以回收，真正做到垃圾焚烧飞灰的无害化处理与资源化利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰微波水热解毒及同步合成托贝莫来石的方法，该方法是将垃圾焚烧飞灰进行搅拌水洗脱氯和湿法球磨脱氯后，与硅源及强碱溶液混合后进行微波水热反应，即得。