一种低温飞灰玻璃化的方法与流程

本发明属于材料科学领域，是一种利用生活垃圾焚烧飞灰生产玻璃方法。

背景技术：

1、飞灰因含有高浸出浓度的pb、cr、cd、cu、as、hg等重金属以及高毒性的痕量二噁英和呋喃等有机污染物等，被列为危险固体废弃物(hw18),飞灰处理问题已经成为城市环境领域面临的重要问题，目前飞灰固化/稳定化处理中存在的重金属超标严重、再溶出风险较大等问题。

2、目前受认可的技术是通过玻璃化将飞灰中的重金属离子固定在玻璃相中。飞灰需要添加添加剂，降低熔点，形成基于飞灰的玻璃体，改善垃圾飞灰的熔融特性与浸出性。近些年国内有很多环保企业都在做玻璃化熔融技术的研发，特别是光大环保，中广核，西北航天源动力等公司的等离子熔融技术，也有了建设不少的处理装置。大多玻璃化技术多采用高端的等离子熔融技术，等离子具有温度高，气体产生少的优点。但是也受制于固废熔融液本身的物理特性，造成处理能力有限，等离子炬由于高温高电压造成使用寿命较短，国内最好的等离子炬的使用寿命普遍也就在半年左右。

3、受生活垃圾不断增长，次级固废飞灰快速增长的问题困扰，目前迫切需要基于传统工艺的飞灰玻璃化配方及低温融制工艺研究；为此，现提供一种利用生活垃圾焚烧飞灰生产玻璃方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有飞灰处理工艺需要填埋，占用土地，玻璃化融制条件苛刻，探索了一种低温玻璃化飞灰的工艺。该工艺具有制备温度低，玻璃化程度高，对重金属离子固化效果好的特点。

2、为实现上述目的，本发明可通过以下方式实现：

3、本发明所涉及的飞灰玻璃化的配方如下表所示(如无特殊说明，本发明所有比例均为质量百分比)：

4、 氢氧化钠 氢氧化钾 飞灰 高岭土 硅溶胶 1-5％ 1.33-6.65％ 30-60％ 15％ 20-40％

5、其中飞灰主要来源于生活垃圾焚烧产生的飞灰，表中氢氧化钾和氢氧化钠的比例保持在1.33，硅溶胶中等效二氧化硅成分40％。

6、si c/a l合金复合粉体的制备工艺步骤为：

7、1)将较为粗的飞灰应用球磨机将其磨成细粉，按照上表中的比例称取一定量的飞灰，氢氧化钠，氢氧化钾制成混合物；称取一定量的硅溶胶，放入带有机械搅拌装置的容器中。

8、2)将混合物逐步加入带有机械搅拌装置的硅溶胶容器中，室温下搅拌6小时，搅拌速度为200rpm；

9、3)将混合体倒出后放入特定模具中，在60℃烘箱中干燥1天；

10、4)将干燥好的块体材料放入高温炉中，1000-1300℃烧制2小时后随炉冷却。

11、5)对样块进行测试。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用工业飞灰材料，在较低的温度范围内成功制备了玻璃化飞灰材料，该工艺原料来源广泛，制备要求低，易于快速推广，很好的解决了固体废弃物飞灰填埋处理的问题，同时变废为宝，制备的材料由于重金属离子稳定性高，不易溶出等特点，可以广泛应用于建筑，保温，填料等领域。

技术特征：

1.一种低温飞灰玻璃化的方法，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：

2.根据权利要求1所述的一种低温飞灰玻璃化的方法，其特征在于：所述原料中的飞灰来源于生活垃圾焚烧产生的飞灰。

3.根据权利要求2所述的一种低温飞灰玻璃化的方法，其特征在于：所述原料中的氢氧化钾和氢氧化钠的比例保持为1.33。

4.根据权利要求3所述的一种低温飞灰玻璃化的方法，其特征在于：所述原料中的硅溶胶中等效二氧化硅成分为40％。

5.根据权利要求4所述的一种低温飞灰玻璃化的方法，其特征在于：所述制备方法中，将混合物逐步加入带有机械搅拌装置的硅溶胶容器中进行搅拌的步骤是在室温条件下进行的。

技术总结本发明公开了一种低温飞灰玻璃化的方法，涉及材料科学技术领域。该低温飞灰玻璃化的方法，包括以下质量百分比的原料：氢氧化钠1‑5％、氢氧化钾1.33‑6.65％、飞灰30‑60％、高岭土15％以及硅溶胶20‑40％；制备方法包括将较为粗的飞灰应用球磨机将其磨成细粉，按照比例称取一定量的飞灰，氢氧化钠，氢氧化钾制成混合物；称取一定量的硅溶胶，放入带有机械搅拌装置的容器中。该低温飞灰玻璃化的方法，利用工业飞灰材料，在较低的温度范围内成功制备了玻璃化飞灰材料，原料来源广泛，制备要求低，易于快速推广，很好的解决了固体废弃物飞灰填埋处理的问题，同时变废为宝，制备的材料由于重金属离子稳定性高，不易溶出等特点，可以广泛应用于建筑，保温，填料等领域。技术研发人员：焦宇鸿,葛金龙,徐向阳,孙亮燕,方军,胡二牛受保护的技术使用者：启东飞灰新技术服务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5