一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，属于固废处置与资源化领域。该方法以垃圾焚烧飞灰和危废底渣为原料，经等离子高温熔融后得到玻璃熔渣，将得到的玻璃熔渣经干磨、筛分后与发泡剂、碱激发剂和稳泡剂混合，在碱性激发剂和发泡剂作用下发生活化反应和起泡反应，经成型、养护得到泡沫玻璃胚体，将得到的泡沫玻璃胚体经核化晶化一步热处理得到泡沫微晶玻璃。本发明专利技术将等离子高温熔融产生的烟气通过烟气急冷装置速降至200℃以下，避免残余氯化物再次合成二噁英。本发明专利技术实现了垃圾焚烧飞灰和危废底渣协同处置，实现了“以废治废、变废为宝”，具有工艺简单，成本低廉，可操作性强，附加值高的优点。附加值高的优点。附加值高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法


[0001]本专利技术属于固废处置与资源化领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法。

技术介绍

[0002]危险废物指具有一种或多种危险特性（如具有腐蚀性、有毒、可燃、具有反应性及具有传染性）或很可能损害环境或人体而需要作为危险物处理的固体及液体废物，主要包括工业危险废物和医疗废物。2020年我国危险废物处置量（不含资源化利用）将达2630万t，由于热处理法（焚烧、热解）是危险废物的主要处置方法，因此危险废物焚烧底渣（以下简称危废底渣）产生量也将十分巨大。另一方面，《国家危险废物名录（2016版）》规定危险废物焚烧、热解等处置过程产生的底渣仍然纳入危险废物管理（废物类别HW18，废物代码772
‑
004
‑
18），而我国对于危废底渣主要采用安全填埋的方式进行最终处置。由此可以预见，不断增长的危废底渣产生量势必造成危废填埋场库容的巨大压力。因此，探寻新的危废底渣处置技术，实现焚烧底渣的减量化与资源化利用具有重大的现实意义。
[0003]目前，垃圾焚烧飞灰一般采用防渗填埋、水泥固化、熔融固化等处置方式。防渗填埋不仅占用了大量土地，容易造成土壤和地下水资源污染，而且二噁英逸出造成空气污染；水泥固化法处置，因重金属不稳定、二噁英富存于除尘灰等造成环境风险；熔融固化法将垃圾焚烧飞灰进行玻璃化，实现了重金属玻璃固化，但没有资源化利用。离子熔融汽化技术是国际上公认的“第三代”彻底处置危废、可实现无害化终极处置的技术，有着其他技术不可比拟的环保优势和巨大的应用前景。等离子体气化熔融技术，通过等离子体提供的高温、高晗以及高活性反应环境，将有机物分解成洁净的小分子无机物，实现了二噁英的裂解。垃圾焚烧飞灰和危废底渣经等离子熔融后成玻璃熔渣，实现了无害化处置，而将玻璃熔渣进行资源化利用是实现垃圾焚烧飞灰和危废底渣高值化价值的主要手段，因此，玻璃熔渣的资源化、高值化处置已成为垃圾焚烧行业亟需解决的重要难题。
[0004]泡沫微晶玻璃结合了泡沫材料和微晶玻璃材料的特点，具有低密度、高比表面积、高比强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点，能广泛应用于过滤、吸附、隔热保温领域中。所以利用玻璃熔渣制备泡沫微晶玻璃是一种处理垃圾焚烧飞灰和危废底渣资源化、高值化的有效手段。
[0005]CN109437573B公开了一种垃圾焚烧飞灰二噁英无害化处理方法，以垃圾焚烧飞灰为主要原料，与废玻璃粉、酸洗污泥和白云石粉混合、压形，经高温熔融制备泡沫微晶玻璃，同时将飞灰中的二噁英高温裂解并将氯原子与碱土金属氧化物反应固化在泡沫微晶玻璃中，产生的烟气通过急冷装置迅速降至200℃以下，避免残余氯化物再次合成二噁英。该专利技术发泡剂和飞灰、玻璃粉、酸洗污泥混合，在热处理过程中进行发泡，发泡过程不易控制，气泡捕集困难，导致发泡不均匀，亟需开发可一种操作性强的工艺方法。
[0006]CN106892565A公开了一种由赤泥和粉煤灰制备泡沫微晶玻璃的方法，其包括以下步骤：步骤一：将赤泥、粉煤灰、发泡剂和稳泡剂混合均匀成混合料；步骤二：混合料进行细
磨并过筛筛选得到磨细料；步骤三：磨细料送入反应炉中熔融、保温；步骤四：进行成核、晶化处理，得到泡沫微晶玻璃半成品；步骤五：将泡沫微晶玻璃半成品退火至室温；步骤六：切割得到泡沫微晶玻璃成品。该专利技术将赤泥、粉煤灰、发泡剂和稳泡剂混合均匀成混合料，在热处理过程中进行发泡，发泡过程不易控制，气泡捕集困难，导致发泡不均匀，亟需开发可一种操作性强的工艺方法。
[0007]CN102838283A公开了一种利用复合工业废渣生产泡沫微晶玻璃的方法，其特征是将不同工业废渣破碎，按比例混合后研磨成生料粉，将生料粉加热熔化、淬火、干燥后研磨成熟料粉，然后添加晶核剂、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、增强剂形成泡沫微晶玻璃配合料，将配合料压制成型后，经过预热、发泡、稳泡、退火阶段，烧成后得到泡沫微晶玻璃。该专利技术将赤泥、粉煤灰、发泡剂和稳泡剂混合均匀成混合料，在热处理过程中进行发泡，发泡过程不易控制，气泡捕集困难，导致发泡不均匀，亟需开发可一种操作性强的工艺方法。
[0008]CN102531389A公开一种垃圾焚烧飞灰电弧炉熔融制备微晶玻璃的方法，该方法以水洗处理后的垃圾焚烧飞灰为主要原料，与形核剂TiO2、Cr2O3混合，采用熔融
‑
两步热处理法制备微晶玻璃，工艺连贯性较好，但包含两个热处理阶段，工艺流程较长，能耗较高。

技术实现思路

[0009]垃圾焚烧飞灰和危废底渣无害化处置存在着效率低、成本高、能耗高、工艺流程长、可操作性差等问题。因此，急需研发一种绿色环保、工艺简单、可操作性强、高附加值的垃圾焚烧飞灰和危废底渣无害化、高值化处理方法。
[0010]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，该方法实现了垃圾焚烧飞灰和危废底渣协同处置，实现了“以废治废、变废为宝”，真正意义上实现了垃圾焚烧飞灰和危废底渣资源化、无害化处置和高值化利用于泡沫保温耐火材料，本专利技术制备工艺简单，成本低廉，可操作性强，附加值高的特点。
[0011]为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，以垃圾焚烧飞灰和危废底渣为原料，经等离子高温熔融后得到玻璃熔渣，将得到的玻璃熔渣经预处理后与发泡剂、碱激发剂和稳泡剂混合，在碱性激发剂和发泡剂作用下发生活化反应和起泡反应，经成型、养护得到泡沫玻璃胚体，将得到的泡沫玻璃胚体经核化晶化一步热处理得到泡沫微晶玻璃。
[0012]上述垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，具体包括以下步骤：步骤1，垃圾焚烧飞灰和危废底渣进行混合，垃圾焚烧飞灰30
‑
70wt.%、危废底渣30
‑
70wt.%，且垃圾焚烧飞灰与危废低渣的总量为100wt.%；原料化学成分组成及范围：SiO
2 20
‑
60wt.％，CaO 20
‑
60wt.％，MgO 2
‑
15wt.％，Al2O
3 2
‑
20wt.％，Fe2O
3 2
‑
15wt.％，TiO
2 0.5
‑
5wt.％，K2O 1
‑
8wt.%，Na2O 1
‑
7wt.%，CuO 0
‑
5wt.%，ZnO 0
‑
5wt.%,其他0
‑
10wt.%；步骤2，将复配好的垃圾焚烧飞灰和危废底渣混合后，置于等离子体熔融炉中高温熔融后，通过空气急冷得到玻璃熔渣；步骤3，将得到的玻璃熔渣进行干磨、筛分预处理分到基础玻璃粉；步骤4，将基础玻璃粉、发泡剂、稳泡剂和碱激发剂混合；步骤5，将混合好的物料浆料注入到模具中发生活化反应和起泡反应，待反应时间
结束后，密封得到成型的胚体，于养护箱中进行养护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，其特征在于，以垃圾焚烧飞灰和危废底渣为原料，经等离子高温熔融后得到玻璃熔渣，将得到的玻璃熔渣经预处理后与发泡剂、碱激发剂和稳泡剂混合，在碱性激发剂和发泡剂作用下发生活化反应和起泡反应，经成型、养护得到泡沫玻璃胚体，将得到的泡沫玻璃胚体经核化晶化一步热处理得到泡沫微晶玻璃。2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰协同危废底渣制备泡沫微晶玻璃的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，垃圾焚烧飞灰和危废底渣进行混合，垃圾焚烧飞灰30
‑
70wt.%、危废底渣30
‑
70wt.%，且垃圾焚烧飞灰与危废低渣的总量为100wt.%；原料化学成分组成及范围：SiO
2 20
‑
60wt.％，CaO 20
‑
60wt.％，MgO 2
‑
15wt.％，Al2O
3 2
‑
20wt.％，Fe2O
3 2
‑
15wt.％，TiO
2 0.5
‑
5wt.％，K2O 1
‑
8wt.%，Na2O 1
‑
7wt.%，CuO 0
‑
5wt.%，ZnO 0
‑
5wt.%,其他0
‑
10wt.%；步骤2，将复配好的垃圾焚烧飞灰和危废底渣混合后，置于等离子体熔融炉中高温熔融后，通过空气急冷得到玻璃熔渣；步骤3，将得到的玻璃熔渣进行干磨、筛分预处理分到基础玻璃粉；步骤4，将基础玻璃粉、发泡剂、稳泡剂和碱激发剂混合；步骤5，将混合好的物料浆料注入到模具中发生活化反应和起泡反应，待反应时间结束后，密封得...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世珍，胡明，宫臣，徐鹏程，虎训，肖诚斌，赵彬，
申请(专利权)人：光大环境科技中国有限公司光大环保技术研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：