CN111604363A - 一种飞灰固化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞灰固化方法，包含具体步骤如下：步骤一，将飞灰造粒，得到球形小颗粒；步骤二，在球形小颗粒外层包裹有机复合材料薄层并实现有机包层固化，得到有机包膜小颗粒；步骤三，将建筑垃圾粉末、有机包膜小颗粒、无机建筑粘合剂以及水混合，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到可再利用的再生砖或其它类型再生建筑成品。本发明的成品内部彻底阻断了重金属和二噁英扩散途径，极大提升了固化效果；本发明制备的成品强度高，可用于高速公路护坡、河道护堤、政府绿化工程等，避免了传统填埋处置技术导致用地紧张的行业瓶颈。
Description
技术领域
本发明涉及飞灰处理领域，具体是一种飞灰固化方法。
背景技术
城市生活中国是世界上的垃圾资源大国。中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展，2010年以来，中国垃圾焚烧发电厂以每年约30座的速度增长.保守估算，2016年起，我国垃圾焚烧发电行业的市场规模将突破1000亿，2016-2020年，垃圾焚烧发电行业新增市场规模将近千亿。
城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处理中的主要副产物，因其含有高含量重金属、二噁英等危害物，已成为垃圾焚烧行业发展亟需解决的难题。
现有飞灰处置技术包括使用螯合剂固化重金属、添加水泥固化、高温熔融、烧制水泥等途径。主流是使用螯合剂加水泥固化，该方案的缺点是飞灰会破坏水泥结构，导致重金属溶出、固化体破裂。另外，水泥寿命有限，效果欠佳，成本高昂。对此，业内正在积极寻找有效方案。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种飞灰固化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明以较低制造成本在飞灰固化体内部构建出有机薄层与无机固化层交替的隔断区间，满足了要求能彻底固化有害物质，不破坏固化体强度能够再生利用的行业需求瓶颈。实施例提供如下技术方案：
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰以任意一种现有方法造粒，得到小型球形颗粒；
步骤二，以任意一种现有方式在球形颗粒外层包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至80-600目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水充分混合，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到块状成品。或者混合料再次造粒固化后得到颗粒成品。该颗粒成品可作为填料用于配置混凝土，块状成品可作为砖块制作材料。
作为本发明实施例进一步的方案：步骤一中飞灰采用成球盘、滚球、辊压、挤出、高塔和蒸汽造粒中的任意一种造粒，操作简单，造粒效果好。
作为本发明实施例进一步的方案：步骤一中球形颗粒的粒径为0.02-1cm。
作为本发明实施例进一步的方案：步骤二中现有方式为辊涂、喷雾或者浸渍，且该有机薄层厚度区间为1um-2mm范围；有机薄层对隔断有害物质扩散，隔断水分渗透，隔断飞灰对固化体强度破坏起着主要作用，极薄的涂层即可起到作用，
作为本发明实施例进一步的方案：步骤二中固化的方式为热处理、氧化交联、添加粘胶、紫外线或者添加交联剂。
作为本发明实施例进一步的方案：步骤三中建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水的质量之比为100：(50-300)：(50-300)：(50-300)。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
1、本发明设计合理，采用先造粒，后在颗粒物外包一层有机复合材料，最后将包覆颗粒混合其他组分固化成砖的方式，实现飞灰固化，成品为有机层与无机层交替，由于重金属亲无机材料、厌有机材料以及二噁英亲有机厌无机材料，本发明通过有机材料和无机材料交替，形成众多微小的阻隔区间，阻隔区间有效限制了重金属和二噁英的扩散。
2、本发明制备的成品防水效果佳，可以阻挡水分渗透从而进一步阻挡重金属溶出；
3、本发明制备的成品内部的有机薄层隔离了飞灰与无机固化体，由于飞灰无法破坏无机固化体，最终成型的砖块强度高，可用于高速公路护坡、河道护堤、政府绿化工程等，避免了填埋用地紧张的瓶颈，附加价值高；而业内常规螯合剂加水泥的固化方案，由于飞灰破坏水泥导致固化体强度低，容易破裂。
4、本发明制备的成品固化体寿命远远长于传统方法中得到的水泥固化体的寿命；
5、本发明制备的成品的有机包覆层非常薄，同时以建筑垃圾作为无机固化体主要材料，整体方案成本低于传统固化方案，提高了经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰采用成球盘造粒，得到直径为0.3cm的球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层采用辊涂的方法包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料采用热处理的方式固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至260目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水的质量之比为100：50：77：62，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、蒸压养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
表1
表1为经本方法固化后，按照国标检测飞灰固化体重金属溶出数据
表2
表2.本例固化体重金属溶出检测及与国标许可数据对照表。
经对比可见按本方法固化效果更好。
实施例2
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰采用滚球造粒，得到直径为0.1cm的球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层采用浸渍的方式包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料采用添加粘胶的方式固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至450目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水的质量之比为100：160：213：175，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、烘干养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
实施例3
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰采用辊压造粒，得到球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层采用喷雾的方式包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料采用氧化交联的方法固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至350目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水的质量之比为100：50：7：211，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、恒温养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
实施例4
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰挤出造粒，得到直径0.6cm的球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料采用添加交联剂的方式固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至170目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水的质量之比为100：89：44：174，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
实施例5
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰采用高塔造粒，得到直径为1cm的球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料采用紫外线固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至550目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水的质量之比为100：84：193：226，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
实施例6
一种飞灰固化方法，具体步骤如下：
步骤一，将飞灰蒸汽造粒，得到球形颗粒；
步骤二，在球形颗粒外层采用喷雾的方法包裹一层有机复合材料并且将有机复合材料固化，得到带有有机包裹膜层的颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至400目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水充分混合，建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、硅酸盐激发剂以及水的质量之比为1：3：1：3，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到成品，该成品可作为填料用于配置混凝土，也可作为砖块制作材料。
将本发明的方法(胶石法)与其他方法进行比较，结果见表3。
表3
从表3中可以看出，本发明的方法(胶石法)在综合性能上优于现有的其他方法，表明本发明的方法具有良好的使用效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种飞灰固化方法，包括造粒、有机涂层处理、混合建筑垃圾粉末、无机胶凝，其特征在于，通过以下顺序操作最终在材料内部形成有机、无机材料交替的隔断区间；固化处理工艺具体步骤如下：
步骤一，将飞灰以任意一种现有方法造粒，得到球形颗粒；
步骤二，以任意一种现有方式在球形颗粒外层包裹一层有机复合材料薄层并且将有机复合材料固化，得到有机包膜颗粒；
步骤三，将建筑垃圾粉碎至80-600目，得到建筑垃圾粉末，将建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水充分混合，得到混合料，将混合料倒入模具中振实、养护并且固化脱模，即可得到成品再生砖或其它类型再生建筑成品。
2.根据权利要求1所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤一中飞灰采用成球盘、滚球、辊压、挤出、高塔和蒸汽造粒中的任意一种方式造粒。
3.根据权利要求1或2所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤一中球形颗粒的粒径范围为0.02cm-1cm。
4.根据权利要求1所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤二中现有方式为辊涂、喷雾或者浸渍，且该有机薄层厚度区间为1um-2mm范围。
5.根据权利要求1或4所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤二中固化的方式为热处理、氧化交联、添加粘胶、紫外线或者添加交联剂。
6.根据权利要求1所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤三中建筑垃圾粉末、带有有机包裹膜层的颗粒、粘合剂以及水的质量之比为100：(50-300)：(50-300)：(50-300)。
7.根据权利要求1所述的飞灰固化方法，其特征在于，所述步骤三为将建筑垃圾粉碎成50-600目粉末、将步骤二所述有机包膜颗粒与建筑垃圾粉末、粘合剂及水充分混合，混合组分按重量比例范围为覆膜颗粒：建筑垃圾粉末:粘合剂:水份＝100:10-100:10-100：1-200。将混合料以任意方式再次造粒，按合适条件(蒸压、烘干、恒温或者任意合适条件)经过一段时间养护后获得固化颗粒。该固化颗粒可作为混凝土骨料或者混凝土轻骨料再生利用。
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