[发明专利]一种同步制备垃圾焚烧飞灰路基砖和聚合氯化铝的方法

说明书

本发明公开了一种同步制备垃圾焚烧飞灰路基砖和聚合氯化铝的方法，属于危险废弃物资源化利用技术领域，通过利用垃圾焚烧飞灰和氢氧化铝，并利用电解系统，能够同步制备高强度砖和聚合氯化铝絮凝剂，制备过程完全利用垃圾焚烧飞灰和氢氧化铝及电极电解水产生的氢离子和氢氧根，其制备过程简单且不产生二次污染。本发明制备的高强度砖最高抗压强度可达48.17 MPa，制备的聚合氯化铝氧化铝含量最高可达51.75%。

技术领域

本发明涉及一种同步制备垃圾焚烧飞灰路基砖和聚合氯化铝的方法，属于危险废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

垃圾焚烧主要通过流化床和炉排炉两种焚烧方式实现。炉排炉因具有操作简单、燃烧效率高、运行稳定、自动化程度高等特点越来越受到青睐，在我国垃圾焚烧发电厂中占有率约为80％且还在逐年增加。同时相比流化床焚烧，炉排炉垃圾焚烧炉的飞灰产生量很低，约为垃圾总量的2％～5％。

但是，炉排炉焚烧飞灰中的成分明显不同于流化床焚烧飞灰，除了高含量钙之外，炉排炉焚烧飞灰中氯的含量为15％～35％。垃圾焚烧飞灰中还含有重金属及二噁英，属于危险废弃物。考虑到垃圾焚烧飞灰高钙的特性，目前行业中部分研究人员集中于研发对垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处置方法。这些技术可以有效控制飞灰中重金属和二噁英带来的环境污染，但均忽略了飞灰中氯离子的去除及利用，从而导致所处置后的垃圾焚烧飞灰只能再次填埋而无法作为建材流通到市场中。

对于垃圾焚烧飞灰中氯的去除，目前主流方法为水洗法。水洗法虽然可以有效去除飞灰中的游离氯，但是处置过程会产生大量的水洗废液需要二次深度处理。同时水洗法还会降低飞灰碱性和钙含量，从而不利用飞灰后继的固化稳定化处置。

因此，基于上述分析，若能研发出既可实现飞灰有效固化又能充分利用飞灰中氯元素同时不产生任何二次污染废物的方法是解决上述问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种同步制备垃圾焚烧飞灰路基砖和聚合氯化铝的方法，通过利用垃圾焚烧飞灰和氢氧化铝，并利用电解系统，能够同步制备高强度砖和聚合氯化铝絮凝剂，其制备过程简单且不产生二次污染。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种同步制备垃圾焚烧飞灰路基砖和聚合氯化铝的方法，包括如下步骤：

分别称取水和垃圾焚烧飞灰，混合并搅拌成泥糊状后，得到飞灰浆，将飞灰浆填置于电解槽的样品区；

向电解槽的阳极室加入氢氧化铝，并向阳极室注入水至与样品区的飞灰浆齐平；

将硅酸钠溶于水中，制得硅酸钠水溶液，将硅酸钠水溶液注入电解槽的阴极室至与样品区的飞灰浆齐平；

将电解槽的阳极和阴极接通直流电源，处置0.25～6小时后，从阳极室导出酸浸浆，从样品区导出电驱硅载飞灰浆；

将酸浸浆过滤，得到的液体部分为氯铝液，得到的固体部分为酸浸渣；

分别称取水与酸浸渣，混合搅拌并过滤后，得到的固体部分为水洗酸浸渣；

将水洗酸浸渣与电驱硅载飞灰浆混合、搅拌均匀、入模、养护后，制得高强砖；

将氯铝液烘干，并研磨成粉，制得聚合氯化铝。

优选地，所述氢氧化铝和垃圾焚烧飞灰的质量比为(7.5～60)：100。

优选地，所述氢氧化铝和垃圾焚烧飞灰的质量比为(15～45)：100。

优选地，分别称取的所述水和垃圾焚烧飞灰的液固比为0.25～0.45mL/g。

优选地，所述硅酸钠水溶液的固体含量为5％～40％。