專利名稱：一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備建筑用陶粒的方法。
背景技術(shù)：
城市生活垃圾焚燒灰根據(jù)其收集位置的不同，主要分為底灰和飛灰。飛灰是指在煙氣凈化系統(tǒng)和熱回收利用系統(tǒng)中收集而產(chǎn)生的殘余物。飛灰包括煙氣攜帶灰塵、加入的化學(xué)藥劑及化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)的類型不同而有所變化。飛灰中融解鹽含量很高，可浸出重金屬的濃度較大(鉛、鉻、汞等)，并且含有微量有機(jī)污染物(二惡英、呋喃等)，因此必須對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。同時(shí)，飛灰具有較好的硅、鋁比和適宜的鉀、鈉氧化物含量，可以作為制作輕骨料的原料使用。為緩解城市生活垃圾產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)與日益緊張的填埋場(chǎng)容量之間的矛盾，全國(guó)各地都在積極建造垃圾焚燒廠。焚燒可使垃圾減量約90%，但焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的焚燒灰渣，根據(jù)垃圾組成和焚燒溫度、時(shí)間的不同，以及污染治理措施的差異，殘?jiān)牧考s占垃圾焚燒前總質(zhì)量的25%左右，其中焚燒飛灰占4%左右。預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)僅城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰就將達(dá)到52萬(wàn)t。焚燒飛灰中含有較高濃度的鉛、福等重金屬，以及痕量級(jí)二噁英等有機(jī)物，《危險(xiǎn)廢物污染防治技術(shù)政策》(國(guó)家環(huán)?？偩?，2001)中明確將焚燒飛灰列為危險(xiǎn)廢物，對(duì)環(huán)境具有潛在的危害性，必須妥善處理。目前我國(guó)對(duì)飛灰的處理方式主要是固化填埋，不僅占用大量土地，而且存在有毒物質(zhì)滲出，對(duì)環(huán)境造成很大污染。目前，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)明令禁止采用填埋方式處理飛灰，而是通過(guò)開(kāi)發(fā)其實(shí)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化利用。玻璃陶粒是由廢玻璃經(jīng)發(fā)泡工藝制成。玻璃陶粒主要有如下特點(diǎn)①原料采用各類廢玻璃、工業(yè)廢渣；②生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成品率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于泡沫玻璃；③通過(guò)膠凝材料膠結(jié)，可形成極廣泛用途；④質(zhì)輕、抗壓強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用。玻璃陶?？捎糜谥圃燧p質(zhì)建筑的構(gòu)件或保溫材料。當(dāng)前我國(guó)高層框架結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展，要求墻體材料高強(qiáng)輕質(zhì)。玻璃陶粒的性能特點(diǎn)正符合現(xiàn)代建筑業(yè)的需要，該材料代替砂石作為輕質(zhì)混凝土中的骨料，對(duì)減輕建筑物重量，改善墻體輕質(zhì)節(jié)能等具有重要意義。玻璃陶粒內(nèi)部充滿無(wú)數(shù)微小氣孔，易加工，不變形，性能穩(wěn)定，被譽(yù)為”不須更換的永久性隔熱材料”，可廣泛用于石油化工、輕工、冷藏、建筑、橋梁、地下工程等領(lǐng)域。玻璃陶粒與各種無(wú)機(jī)輕質(zhì)材料相比，優(yōu)點(diǎn)在于導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低、性能穩(wěn)定，品種規(guī)格繁多，用途廣泛，節(jié)能與環(huán)保，應(yīng)用前景廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，具體技術(shù)方案如下。
一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于包括如下步驟
(1)首先，將廢棄的玻璃破碎、球磨后過(guò)200目篩備用；
(2)按質(zhì)量份數(shù)取5 90份經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃粉和1(T95份的垃圾焚燒飛灰混合，加入占混合物質(zhì)量0. 1%"5%的發(fā)泡劑，混合均勻，再加入占所述混合物質(zhì)量59^50%的垃圾滲濾液，攪拌均勻后形成配合料；
(3)將配合料投入制粒機(jī)造粒，放入馬弗爐中，按照以下工藝過(guò)程燒結(jié) 預(yù)熱階段以:T6°C /min的升溫速率自室溫升到12(Tl30°C ；
升溫階段以5 10°C /min升溫到900 1200。。；
保溫退火階段在90(Tl20(rC保溫0. 5 4h后隨爐溫冷卻至室溫，得玻璃陶粒。作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，步驟(3)所述造粒是將配合料制備成0. 5 lcm粒徑的料球。作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，步驟(I)中所述的廢玻璃為普通的平板碎玻璃或瓶玻璃。作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述的廢玻璃包括白玻璃或棕色玻璃。作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，步驟(2)所述發(fā)泡劑為CaC03、NaHCO3中的一種或兩種。上述利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，所述垃圾為可生活垃圾。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果
本發(fā)明提供了一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，實(shí)現(xiàn)了有效地固化飛灰中的有毒物質(zhì)，使二噁英等劇毒有機(jī)物得到充分分解，鉛、鎘等重金屬被固化在硅、鋁骨架的晶格中，其浸出毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了飛灰的環(huán)境穩(wěn)定性和安全性，并且該方法處工藝簡(jiǎn)單，附加值高，能同時(shí)有效處理垃圾滲濾液、焚燒飛灰和廢棄玻璃，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，是一種有效的廢棄資源化利用的方法。


圖I為利用垃圾焚燒飛灰、垃圾滲濾液和廢玻璃制備陶粒的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限性于實(shí)施例表示的范圍。采用我國(guó)《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》(HJ557-2009)對(duì)飛灰的浸出毒性進(jìn)行鑒別，飛灰浸出液中Cu、Zn、Pb ,Cd,Cr和Ni的含量用原子吸收火焰分光光度法測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表I、表2。表I 垃圾焚燒飛灰浸出液的浸出毒性試驗(yàn)結(jié)果(mg/L)
頑目I實(shí)測(cè)值I最高允許值|_
pH_12. 36___
Cu5.4 ~ 100—
Zn170.4 ~ 100—
Pb205—5—
Cd2. 8 ~ I—
Cr38.4 —15—
Ni0.4 ~5—表2垃圾滲濾液特性分析
權(quán)利要求
1.一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)首先，將廢棄的玻璃破碎、球磨后過(guò)200目篩備用； (2)按質(zhì)量份數(shù)取5 90份經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃粉和1(T95份的垃圾焚燒飛灰混合，加入占混合物質(zhì)量0. 1%"5%的發(fā)泡劑，混合均勻，再加入占所述混合物質(zhì)量59^50%的垃圾滲濾液，攪拌均勻后形成配合料； (3)將配合料投入制粒機(jī)造粒，放入馬弗爐中，按照以下工藝過(guò)程燒結(jié) 預(yù)熱階段以:T6°C /min的升溫速率自室溫升到12(Tl30°C ； 升溫階段以5 10°C /min升溫到900 1200。。； 保溫退火階段在90(Tl20(rC保溫0. 5 4h后隨爐溫冷卻至室溫，得玻璃陶粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于步驟(3)所述造粒是將配合料制備成0. 5"!cm粒徑的料球。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于步驟(I)中所述的廢玻璃為普通的平板碎玻璃或瓶玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于所述的廢玻璃包括白玻璃或棕色玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于步驟(2)所述發(fā)泡劑為CaCO3、NaHCO3中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，其特征在于所述垃圾為生活垃圾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用垃圾焚燒飛灰和廢玻璃制備陶粒的方法，本方法通過(guò)將廢棄玻璃破碎球磨至200目，然后按照一定的比例混合加入垃圾焚燒飛灰、垃圾滲濾液和發(fā)泡劑；通過(guò)攪拌均勻，制粒，放入爐子中經(jīng)預(yù)熱階段、升溫階段和保溫退火階段制得玻璃陶粒。按照本發(fā)明的制備方法制得的玻璃陶粒結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，吸水率低，硬度大，化學(xué)穩(wěn)定性良好，應(yīng)用范圍廣。同時(shí)，本發(fā)明可分解破壞原料中的二噁英類污染物，將重金屬固化在燒結(jié)產(chǎn)品中，滿足了我國(guó)的毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)達(dá)到了垃圾滲濾液和焚燒飛灰共同處置的目的。按照本發(fā)明生產(chǎn)的玻璃陶粒，滿足建筑骨料的要求，不僅變廢為寶，而且保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102643109SQ20121012766
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者吳彥瑜, 彭曉春 申請(qǐng)人:環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所