[发明专利]铝灰无害化处理和再利用同步实现方法及其掺合料、砂浆

说明书

本发明提供了一种危险废弃物铝灰的无害化处理和资源再利用同步实现方法，包括如下步骤：取如下重量份组分在搅拌设备中混合均匀配置掺合料：铝灰60‑30，电厂粉煤灰10‑30，普通硅酸盐水泥20‑30，硫铝酸盐快干水泥9，轻砼复合助剂1。按水灰重量比33‑50：100加入pH值＞7的水持续机械搅拌10‑30分钟至均匀；倒入模具的一半容积、静置、发气膨胀。两次水封养护，氮化铝自动反应，放出的氨气进入水中，同时浸出氟，倒出养护水，得到轻质砼制品。同时，本发明还提供上述方法用到的掺合料，以及含有该掺合料的砂浆。本发明的方法实现了危险废弃物铝灰的无害化处理和资源再利用同步进行，无需高温能源消耗、无大量废气排放、无需高昂的环保处置费用、无需占地填埋。

技术领域

本发明涉及危险固废的处理方法以及固废再利用方法，特别涉及危险废弃物——铝灰的无害化处理和资源再利用的方法，并且涉及用于这种方法的掺合料、含该掺合料的砂浆。

背景技术

铝灰是指：电解铝、再生铝和铝材加工过程中，金属铝熔炼、熔体转移、净化、除杂过程中熔体表面产生的浮渣，用熔盐法从含铝灰渣中回收金属铝的过程中产生的盐渣和二次灰渣。铝灰、尤其二次铝灰，氟化物存在超标的情况，含有大量碳化铝Al₄C₃、氮化铝AlN等有毒有害物质，遇水会产生NH₃和CH₄等气体，气味恶臭，其中的氟化物等遇水溶出会污染自然水体。根据《国家危险废物名录》(2016年)的规定，铝灰属于类别HW48有色金属冶炼废物。现有技术中，处理铝灰的方法主要有两类。第一类是高温烧蚀法，即将铝灰在上千度的高温下把其中的单质铝、氮化铝和浸出氟等构成危废因素的部分烧蚀转化为普通固废粉体，然后进行填埋，这种方法需要产生高温，必然消耗大量的能源。第二类是加水让其放热、水解和浸出，以使其剩下的污泥作为普通固废进行填埋，散发的氨气和浸入水中的氟另行处理，这种方法三废处置的环境保护成本较高。这两类方法都没有对铝灰进行资源再利用，而且都需要填埋，会占据大量的土地。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种危险废弃物铝灰的无害化处理和资源再利用同步实现的方法，该方法无需高温能源消耗、无大量废气排放、无需高昂的环保处置费用、无需占地填埋；同时，本发明还提供上述方法用到的掺合料，以及含有该掺合料的砂浆。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种危险废弃物铝灰的无害化处理和资源再利用同步实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、如下组分和重量配比的掺合料在搅拌设备中混合均匀：

轻砼复合助剂，为广州筑诚公司牌号为BU-095的产品1；

上述掺合料总重量份为100；

步骤二、按水灰重量比33-50：100加入pH值＞7的水持续机械搅拌10-30分钟至均匀；然后倒入模具或容器的一半容积，静置；模具或容器中的物质因为铝灰中单质铝的存在而自动发气膨胀，3小时内膨胀到顶、凝固硬化；

步骤三、膨胀到顶、凝固硬化后，在上述模具或容器内覆盖相当于已凝固硬化材料的厚度20％以上的水进行第一次水封养护，在此期间氮化铝自动反应，放出的氨气进入水中，同时浸出氟；第一次水封养护时间≥24小时，然后倒出养护水；

步骤四、再次加入相当于已凝固硬化材料的厚度20％以上的水，第二次水封养护≥24小时，将模具或容器中的水倒出、凝固得到的轻质砼制品自然晾干或烟气烘干。

作为进一步优选的技术方案，所述步骤一中所述铝灰为包括除尘灰在内的铝灰；所述无活性集料为粉煤灰或建筑垃圾细粉或市政水处理污泥或其它工业固废。

所述普通硅酸盐水泥为再生水泥或牌号为R425的普通硅酸盐水泥或牌号为R325的普通硅酸盐水泥；所述硫铝酸盐快干快硬水泥牌号为R425。

所述步骤二中所述模具为做砖或砌块的预制件模具。