【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备陶粒的方法，尤其涉及一种固体废物协同资源化制备全固废基免烧陶粒的方法，具体为一种脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法。
技术介绍
1、飞灰是垃圾焚烧烟气净化系统中捕集到的颗粒物以及烟道沉降物，含有5％至10％的重金属(如铅、镉、铜、锌等)及高浓度氯离子(10,000至30,000mg/kg)，故在生活垃圾焚烧厂中易催化生成并富集pcdd/fs，能检测到毒性当量(teq)高达数十纳克的二噁英类污染物。因其毒害性，《国家危险废物名录(2021年版)》将飞灰列为危险废物hw18，规定飞灰必须经过固化/稳定化处理，达到安全标准后方可进入填埋场进行分区填埋。
2、迄今为止，mswi飞灰处理的主要方法包括化学试剂稳定、烧结、熔融固化、水泥回转窑协同处理以及水泥基固化/稳定(s/s)处理等。然而，化学试剂稳定化的单一螯合基团难以同时封闭多种类型的重金属，烧结和熔融虽然可以有效封闭有毒污染物，但其高能耗和挥发性重金属(如pb、cd、zn)导致的烟气处理成本限制了其广泛应用。相比之下，水泥基固化/稳定化是一种经济且广泛应用的技术，通过物理和化学固定将有毒成分封闭在水泥基体中。生活垃圾焚烧飞灰中富含来自高盐厨余垃圾和pvc塑料类垃圾的无机和有机氯，而飞灰的高氯化物特性会削弱材料的耐久性和强度，使之难以满足建筑工程的质量要求。gb175—2007《通用硅酸盐水泥》要求，原料中氯离子含量≤0.06％；hj662—2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》要求，入窑物料中氯离子含量≤0.
3、生活垃圾焚烧飞灰无害化处置的最终出路为卫生填埋和资源化利用。前者主要聚焦于重金属的固化/稳定化，后者主要对原始/预处理飞灰进行二次建材化的利用。相比之下采用二次建材化资源化处置方式能够对生活垃圾焚烧飞灰具有更强的重金属固化稳定化能力。且最近出台的《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(hj1134—2020)使得飞灰资源化具有政策依据。因此，有必要开发一种低碳、经济高效且环保的固定化材料。而碱激发胶凝材料兼具节能低碳、力学性能优良、可消化固体废物、重金属固化效果好等优点，故本专利技术基于火山灰反应原理，利用多种固废联合水洗脱氯生活垃圾焚烧飞灰制备较高强度、低成本的全固废基免烧陶粒。
4、专利技术专利号cn115010419a提出了一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒，所得陶粒筒压强度为5.1～6.2mpa，强度优良，但其原料含有水泥、激发剂和分散剂，且采用co2高压矿化和100℃高温养护工艺，增加制备成本的同时使用大量二氧化碳，不够节能环保。专利技术专利号cn116239362a提出一种轻质泡沫混凝土免烧陶粒，利用脱硫石膏、铁尾矿砂、复合掺和料制备轻质陶粒，其筒压强度为2.18～2.56mpa，堆积密度为560～580kg/m3，具备轻质、保温隔热的特点，但制备过程中同样加入了水泥、防水剂、稳泡剂、发泡剂、激发剂，增加了制备成本，且使用水泥会产生大量二氧化碳，不够节能环保，且强度较低。专利技术专利号cn115368041a提出一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，其21d筒压强度为4.21～5.24mpa，吸水率为14.6％～19.8％，制备工艺简单，但其所用磷石膏需要经过180-260℃高温烧制2-4h，磷尾矿需经900-1200℃煅烧3-6h都增加了制备产生的能耗，需要添加水玻璃、硅烷耦合剂等外加剂增加了制备成本的同时，也更不符合绿色环保的原则，且对陶粒的吸水率性能优化不足。
技术实现思路
1、为了解决现有制备免烧陶粒的技术中存在的不够环保的技术问题，本专利技术提供了一种脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其通过采用特定的原料，利用火力发电厂粉煤灰、高炉粒化矿渣、烟气脱硫石膏和水洗脱氯后的生活垃圾焚烧飞灰四种固体废物进行配伍，不添加任何外加剂，只需室温自然养护几天，制备的全固废基免烧陶粒具有高强度、成本低、易制备、无能耗、无碳排放的优良特性，且能够大量消化固体废物并有效固化脱氯生活垃圾焚烧飞灰中的重金属，为解决固体废物尤其是脱氯生活垃圾焚烧飞灰的固化/资源化难题提供了一种新路径，真正的做到了环保的目的。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
3、一种脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其包括以下步骤：
4、步骤一，物料混合：
5、按照配比方案称重备料：20～45份火力发电厂粉煤灰﹕35～55份高炉粒化矿渣﹕5～15份烟气脱硫石膏﹕5～15份水洗脱氯后的生活垃圾焚烧飞灰；
6、步骤二，制备碱激发胶凝浆体：
7、将所述火力发电厂粉煤灰、所述高炉粒化矿渣、所述烟气脱硫石膏和所述脱氯生活垃圾焚烧飞灰搅拌均匀，再按照粉末干重加入35％±0.5％的纯水，搅拌得到所述碱激发胶凝浆体；
8、步骤三，制备所述全固废基免烧陶粒：
9、将所述碱激发胶凝浆体制备成重约3.5g±0.1g的陶粒，室温条件下自然养护若干天，得到所述全固废基免烧陶粒。
10、作为上述方案的进一步改进，所述火力发电厂粉煤灰的化学组成及质量分数包括：sio2：40％～50％；al2o3：35％～45％；fe2o3：3％～6％；cao：2％～3％；tio2、k2o中的至少一者：2％～4％。
11、作为上述方案的进一步改进，所述高炉粒化矿渣的化学组成及质量分数包括：cao：37％～47％；so3：15％～23％；sio2：15％～20％；al2o3：8％～12％；fe2o3：3％～5％；zno、pbo、cuo、cl中的至少一者：1％～3％。
12、作为上述方案的进一步改进，所述烟气脱硫石膏的化学组成及质量分数包括：cao：58％～64％；so3：29％～34％；cao+so3：＞90％；sio2：2％～4％；al2o3：2％～3％；fe2o3、k2o、cl、tio2中的至少一者：1％～3％。
13、作为上述方案的进一步改进，水洗脱氯后的所述生活垃圾焚烧飞灰的化学组成及质量分数包括：cao：60％～75％；so3：7％～11％；cl：2％～4％；sio2：3％～5％；al2o3：0.6％～1.4％；na2o、mgo、fe2o3、k2o、zno、tio2、pbo、cuo中的至少一者：7％～11％。
14、作为上述方案的进一步改进，所述火力发电厂粉煤灰、所述高炉粒化矿渣、所述烟气脱硫石膏和所述脱氯生活垃圾焚烧飞灰分别过100目筛后，再进行物料混合。
15、作为上述方案的进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述火力发电厂粉煤灰的化学组成及质量分数包括：
3.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述高炉粒化矿渣的化学组成及质量分数包括：
4.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述烟气脱硫石膏的化学组成及质量分数包括：
5.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，水洗脱氯后的所述生活垃圾焚烧飞灰的化学组成及质量分数包括：
6.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述火力发电厂粉煤灰、所述高炉粒化矿渣、所述烟气脱硫石膏和所述脱氯生活垃圾焚烧飞灰分别过100目筛后，再进行物料混合。
7.如权利要求
8.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，制备碱激发胶凝浆体时，按照粉末干重加入35％±0.5％的纯水后，低速搅拌混合30s，高速搅拌60s，得到所述碱激发胶凝浆体。
9.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，室温条件下自然养护七天。
10.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述火力发电厂粉煤灰、所述高炉粒化矿渣、所述烟气脱硫石膏和所述脱氯生活垃圾焚烧飞灰质量份原料比为：20份﹕45份﹕10份﹕5份。
...【技术特征摘要】
1.一种脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述火力发电厂粉煤灰的化学组成及质量分数包括：
3.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述高炉粒化矿渣的化学组成及质量分数包括：
4.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述烟气脱硫石膏的化学组成及质量分数包括：
5.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，水洗脱氯后的所述生活垃圾焚烧飞灰的化学组成及质量分数包括：
6.如权利要求1所述的脱氯生活垃圾焚烧飞灰联合多种固体废物制备全固废基免烧陶粒的方法，其特征在于，所述火力发电厂粉煤灰、所述高炉粒化矿渣、所述烟气脱硫石膏和所述脱氯生活垃圾...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹欣源，许凯，邓锐，汪锐，蒋水，李经宇，张宇曦，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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