CN113912082A - 生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法 - Google Patents

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Abstract

一种生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣按照一定比例分别计量投运到智能分散混合器中充分分散混合得到粉末状分散混合物料；再按一定比例要求将分散混合物料和熟化剂分别计量投入专用智能熟化反应器实施熟化过程，物料中各无机盐、重金属离子等有害成分得到有效固化，同时物料中的氨氮转化为氨气得到充分释放，释放出来的氨气回收利用；熟化完成后的物料通过分筛、检测、包装得到商品混凝土添加剂，不合规格物料返回分散混合工序和/或熟化工序持续套用。

Description

生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法
技术领域
一种生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，涉及到电解锰渣高效清洁资源化及生活垃圾焚烧飞灰高效清洁资源化的协同治理技术，特别是涉及到电解锰渣与生活垃圾焚烧飞灰协同资源化作为生产高性能混凝土助剂原料的技术方法；属固体废物高效清洁协同资源化综合利用的智能绿色制造方法。
背景技术
电解锰渣是电解锰生产过程中产生的一种固体废弃物，是矿粉经过硫酸浸出后再经压滤固液分离产生的残渣。新鲜的电解锰渣为黑色泥糊状粉体物资，含水量27％左右，烘干后为粉末状物质。电解锰渣中主要有锰、可溶性盐类及其它固态矿物成分；电解锰渣中不仅含有大量的Mn2+和氨氮,同时含有Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子，浸出实验表明电解锰渣属一般工业固体废物(二类)。
当前，我国电解锰平均产渣比为1:9；随着矿粉品味的不断降低，产渣比将逐渐降低。因此，锰渣产生规模量将进一步增加，环境污染矛盾日益加剧！当前渣库积存总量多达约2亿吨，每年产生的锰渣在1000万吨以上；我国针对电解锰渣，当前电解锰企业普遍采用渣场(库)堆放处理的办法，电解锰企业将废渣输送到渣场筑坝湿法堆存，渣库现状十分令人担忧。此法不仅占用大量土地资源，而且锰渣中各种污染物极易导致严重的区域环境污染事件；污染水体、破坏生态环境、地质灾害事件时有发生，对人体健康造成不良影响，并引发尖锐的社会矛盾。迄今为止，全球范围内并没有太好的处理办法；如何安全处置和资源化利用这些废渣成为一个亟待解决的问题。
当前，生活垃圾焚烧已是城市垃圾处理的主流方法。就我国而言，全国各地大中城市建设生活垃圾焚烧发电厂予以治理生活垃圾的途径已基本得到了普及；解决了城市生活垃圾大量堆置或填埋造成土地资源大量浪费和环境严重污染的问题。生活垃圾焚烧除产生炉渣外，还产生一定量飞灰。生活垃圾焚烧飞灰中成分相对复杂，众多相关人士已经做了大量的研究工作，获得了大量的相关成果，就其污染防治问题已经得到的相应的解决办法。
生活垃圾焚烧飞灰对于单个生活垃圾焚烧发电厂装置而言，产生量的比例并不太大，但随着普及程度越来越高，总体飞灰的产生量也成为一个可观的数字，长年累月持续运行也将会造成矛盾越来越尖锐。因此，开发生活垃圾焚烧飞灰的高效清洁资源化综合利用成为必要。
电解锰渣是电解锰生产过程中产生的一种固体废弃物，是矿粉经过硫酸浸出后再经压滤固液分离产生的残渣。新鲜的电解锰渣为黑色泥糊状粉体物资，含水量27％左右，烘干后为粉末状物资。电解锰渣中主要有锰、可溶性盐类及其它固态矿物成分；电解锰渣中不仅含有大量的Mn2+和氨氮，同时含有Pb、As、Cu、Zn、Fe等环境污染物元素，会造成环境污染。
基于上述生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣的现实情况，本申请提供一种生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，进行解锰渣高效清洁资源化及生活垃圾焚烧飞灰高效清洁资源化的协同治理，特别是将电解锰渣与生活垃圾焚烧飞灰协同资源化利用生产混凝土助剂；实现固体废物高效清洁协同资源化综合利用的智能绿色制造方法。不仅可以解决生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣对环境污染问题，还可以变害为宝获得混凝土助剂造福人类。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征是将电解锰渣与生活垃圾焚烧飞灰协同资源化利用生产高性能混凝土助剂：(1)物料分散与混合：将干燥的生活垃圾焚烧飞灰作为湿品电解锰渣的分散剂来应用：按照一定比例分别智能计量湿品电解锰渣和干燥的生活垃圾焚烧飞灰一并投入相对密闭的专用智能分散混合器中，通过智能分散混合装备充分分散、充分混合获得均匀的粉末状混合物料；(2)混合物料熟化：按一定比例要求将均匀的混合物料添加适量熟化剂分别投入熟化反应器实施熟化过程，电解锰渣与生活垃圾焚烧飞灰中的锰离子及重金属离子等有害成分得到充分有效的协同固化，同时物料中的氨氮转化为氨气得到充分释放，释放出来的氨气回收利用；(3)熟化完成后的物料通过80目分筛、检测、包装得到商品混凝土添加剂，分筛、检测不合规格部分物料(80目分筛；粒径大于0.180mm的物料)返回分散工序和/或熟化工序持续套用。具体工艺步骤如下：
第一步：物料分散与混合：将干燥的生活垃圾焚烧飞灰与湿品电解锰渣混合，搅拌分散得到混合物料，干燥的生活垃圾焚烧飞灰起到了分散作用，不需要另外添加分散剂；也就是说只要在湿品电解锰渣分散时加入足量的干燥的生活垃圾焚烧飞灰就能起到添加分散剂的效果；干燥生活垃圾焚烧飞灰和湿品电解锰渣质量分数比例可为0.1-0.5:1.0，一般加入的比例为 0.1-0.3:1.0；单独利用干燥生活垃圾焚烧飞灰作为分散剂所需要加入的比例偏大，具体配比用量比例以可以分散为粉末状不再粘结成团为准。
生活垃圾焚烧飞灰是指城市垃圾发电厂将城市生活垃圾经过锅炉烧通过尾气除尘得到的飞灰，飞灰含有Cu：1277.14mg/Kg、Zn：2904.40mg/Kg、Pb：475.97mg/Kg、Cr：294.18mg/Kg、Cd：60.54mg/Kg、Cl：6.64％(质量占比)。
所述的电解锰渣为湿品电解锰渣，含水量为8.0％-30.0％，含有Mn：3.0-4.0％、Pb： 0.0015-0.002％、As：0.0012-0.0015％、Cu：0.0052-0.008％、Zn：0.0562-0.007％。
以干燥的生活垃圾焚烧飞灰作为分散剂，干燥的生活垃圾焚烧飞灰与湿品电解锰渣的质量比为0.1-0.5:1.0，一般为0.1-0.3:1.0。
其形状为膏状或粘结性块状，在此过程中将湿品电解锰渣采用带有切刮试分散器的专用分散装备将湿品电解锰渣分散并与干燥的生活垃圾焚烧飞灰充分分散混合，即获得良好的分散混合效果并保持持续的粉末状分散状态。
通过第三步分筛过程，80目筛余物(粒径大于0.180mm部分)可以充当分散剂，也可以与干燥的生活垃圾焚烧飞灰共同充当分散剂。
第二步：混合物料熟化：按混合物料添加熟化剂、熟化得到熟化物料。
熟化剂为氧化钙粉或以氧化钙粉为主要成分含有氢氧化钙的复合物，熟化剂总用量可为待熟化料的2％-30％，一般为3％-20％；熟化温度为45℃-110℃，熟化时间为0.5-5小时。
熟化步骤中，分散混合均匀后的物料按照计算量的需要计量加入熟化剂分别进入熟化反应装置进一步分散并实施熟化过程(化学固化)；熟化过程是将混合物料中所有可浸出的金属离子包括锰、铁、钙、镉、铜、汞、等及其它重金属离子实现化学固化，并将物料中的氨氮转化为氨气释放而得到去除。熟化温度为45℃-110℃，熟化时间为0.5-5小时；熟化后物料金属离子固化率可达到99.99％以上，氨氮排除率可达到99.9％以上，氨气回收利用率可达到95％以上。
2Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)→2MnO2(s)+4H+(aq)
OH-+H+→H2O
Pd2+(aq)+2OH-→Pd(OH)2(s)
Cd2+(aq)+2OH-→Cd(OH)2(s)
Cu2+(aq)+2OH-→Cu(OH)2(s)
Ni2+(aq)+2OH-→Ni(OH)2(s)
Cr2+(aq)+2OH-→Cr(OH)2(s)
Hg2+(aq)+2OH-→Hg(OH)2(s)
Mn2+(aq)+2OH-→Mn(OH)2(s)
...............
NH4 ++OH-→NH3↑+H2O
熟化剂首选为氧化钙粉或以氧化钙粉为主要成分含有氢氧化钙的复合物，熟化剂总用量可为 2％-30％，一般为3％-20％；一方面，氧化钙除具有可以固化物料中金属离子功效之外，还可以吸收物料中多余的水分，起到部分干燥功能可以节省干燥能耗；另一方面，氧化钙吸收水分的过程中会产生一定的热量，有利于氨气的排除，同时也提供部分熟化热能，减少熟化外加热能的消耗；第三，氧化钙来源广泛、廉价易得，而且本熟化技术工艺所要求的氧化钙粉的粒径要求相对很低，一般农用品即可满足使用质量要求，因此可以大幅度降低熟化原料成本。
→CaO+H2O Ca(OH)2+Q
第三步：熟化完成后的物料通过分筛得到商品混凝土添加剂。
熟化完成后的物料通过80目筛过筛，物料通过分筛得到合格物料进行包装为混凝土添加剂产品；筛余物(粒径大于0.180mm部分)将其返回到分散工序和/或熟化工序，筛余物可以单独充当分散剂，也可以与干燥的生活垃圾焚烧飞灰共同充当分散剂。
熟化工序中释放的氨气，可以用水吸收得到氨水回收利用，也可以用硫酸吸收获得硫酸铵。如果在具体实际应用中，在有必要的情况下，生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣可以事先实施洗涤工序，飞灰洗涤分离后需要干燥、电解锰渣洗涤分离后不需要干燥，不影响总体后续工艺过程与协同资源化效果。
由于生活垃圾焚烧飞灰呈碱性，以飞灰作为分散剂可以在熟化工序中减少熟化剂的用量，可以节约资源化成本，起到良好的协同治理的效果。
本申请的实施步骤过程为：干燥的生活垃圾焚烧飞灰与湿品电解锰渣投运到专用智能分散混合器中充分分散混合、分散混合达到要求后进入熟化工序；按一定比例要求将分散混合物料和熟化剂分别智能计量投入专用熟化反应器实施熟化过程，物料中各无机盐、重金属离子等有害成分得到有效固化(化学固化)，同时物料中的氨氮转化为氨气得到充分释放，释放出来的氨气回收利用；熟化完成后的物料通过分筛、检测、包装得到商品混凝土添加剂，分筛、检测不合规格部分物料返回分散混合工序和/或熟化工序持续套用。
从上述反应步骤和工艺过程中，可以看出本发明的特征：
1、本申请的技术特点在于实用性强，在分散混合过程中两种物料互为分散剂效果，不需另外添加分散剂，即节约成本且不增加其它物料成分的干扰；即能很好的解决生活垃圾焚烧飞灰和电解锰渣对环境的污染又能高效清洁资源化综合利用生产混凝土添加剂，变害为宝。
2、整个装置运行充分考虑节能与环保特征，经最大可能减少分离压力、减少设备投资与运行能耗；充分考虑运行不再产生排放，不产生任何污染物排放；充分考虑生产环境的友好性。
3、采用特别的熟化装置：分散物料计量加入熟化剂进入熟化反应器进一步分散并熟化；熟化过程一方面固化金属离子，另一方面去除氨氮；熟化装置是强力动态装置并加热保温。熟化装置出料带有过筛部件除尘部件，释放氨氮整体回收链接氨氮回收系统。
4、本申请生产的混凝土添加剂产品在混凝土混制过程中一般可加入水泥量的1-5倍。本产品即可以提高混凝土综合性能又降价混凝土制造成本，而且明显改善混凝土的混制、施工性能；提高材料利用率和工作效率、节能减排；产品应用领域广泛、适用性强。
(1)本混凝土添加剂微颗粒是具有微孔径的骨架结构，在混凝土成型前期微孔中吸收一定量的水分，此水分将在混凝土成型后期凝固过程中逐渐释放出来以提高混凝土凝固效果，因此，在同等情况下可以节约一定比例的水泥。特别是在气温高、空气干燥季节且不方便混凝土施工护养的情况下，尤其显现出其优越性。
(2)在混凝土混制过程中添加入一定量本申请提供技术方案生产的混凝土添加剂产品，除可以明显节约水泥用量外并且可以改善混凝土的施工性能，尤其是上墙率明显提高，而且提高施工效率、降低劳动强度和施工成本。
附图说明
说明书附图1为本发明涉及到的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步说明本发明的生产方法过程与效果；但实施例并不限制本发明的范围。
实施例1：湿品电解锰渣，含水分23.1％：经干燥后测试，含有Mn：3.1642％、Pb：0.0015％、As：0.0012％、Cu：0.0052％、Zn：0.0562％等环境污染物元素；干燥电解锰渣用两倍质量的自来水浸泡96小时，原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：2064mg/L、Pb： 0.5150mg/L、As：0.0011mg/L、Cu：0.0521mg/L，氨氮687.16mg/L。
生活垃圾焚烧飞灰是指城市垃圾发电厂将城市生活垃圾经过锅炉烧通过尾气除尘得到的飞灰，飞灰含有Cu：1277.14mg/Kg、Zn：2904.40mg/Kg、Pb：475.97mg/Kg、Cr：294.18mg/Kg、Cd：60.54mg/Kg、Cl：6.64％(质量占比)。
湿品电解锰渣以0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰60kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备、将湿品电解锰渣分散并与干燥的生活垃圾焚烧飞灰充分分散混合，保持持续分散的粉末状态。
分散混合后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉20kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将混合物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将混合物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为90℃，物料在熟化器中存留周期为54分钟。
熟化完成后的物料，通过80目分筛过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回熟化工序。
混凝土添加剂用两倍质量的自来水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.2189mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：2.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.0798mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000061
实施例2：
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣含有水分23.1％。湿品电解锰渣以0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰80kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备充分分散混合，保持持续分散粉末状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉18kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为95℃，物料在熟化器中存留周期为54分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序。
混凝土添加剂用两倍质量的纯水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.3765mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：3.0：2.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.0932mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000071
实施例3：
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣以约0.2吨/小时干燥生活垃圾焚烧飞灰和实施例 1筛余不合格产品按1:1的混合物70kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备分散并充分混合，保持持续分散的粉末状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉14kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为98℃，物料在熟化器中存留周期为55分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序。
混凝土添加剂用两倍质量的纯水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.3121mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：2.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.0898mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000081
实施例4
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣含有水分25.1％，湿品电解锰渣以约0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰和实施例2筛余不合格产品1:1混合物65kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备充分分散并混合，保持持续分散粉末状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉15kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为100℃，物料在熟化器中存留周期为48分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序。
混凝土添加剂用两倍质量的纯水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.1013mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：3.0：2.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.1196mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000091
实施例5
原料理化性质同实施例1，仅含水23.2％的湿品电解锰渣以约0.2吨/小时、干燥的生活垃圾焚烧飞灰60kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备充分分散混合，保持持续的分散状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、熟石灰粉替代氧化钙作为熟化剂14kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现化学固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为99℃，物料在熟化器中存留周期为58分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序与熟化工序。
混凝土添加剂用两倍质量的自来水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.2138mg/L、Pb：0.0022mg/L、As：0.0001mg/L、Cu：0.0013mg/L，氨氮2.2568mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：2.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0011mg/L、Pb：0.0002mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0002mg/L，氨氮0.0872mg/L；试块其它性能指标相当于不利用本添加剂的试块。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000101
实施例6
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣含水26.3％，湿品电解锰渣以约0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰与实施例3筛余不合格品1:1混合物69kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备分散并充分混合，保持持续的分散状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、以碳酸钙粉替代氧化钙作为熟化剂20kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；熟化温度为99℃，物料在熟化器中存留周期为58分钟。熟化完成后的物料过筛，同样检测：Mn：6242mg/L、Pb：0.2213mg/L、As：0.0009mg/L、Cu：0.0131mg/L，氨氮126mg/L(此产品不合格；采用碳酸钙粉作为熟化剂，锰离子及其它元素离子没有得到应有的固化)。
按照水泥：混凝土添加剂(不合格产品)：砂＝1.0：2.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：11.2131mg/L、Pb：0.0162mg/L、As： 0.0002mg/L、Cu：0.0012mg/L，氨氮4.1892mg/L(此不合格产品用于混凝土中，具有环保隐患和安全隐患)。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000102
Figure BDA0003253259530000111
实施例7
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣以约0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰与实施例4过筛不合格产品1：1比例混合物62kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备分散并充分混合，保持持续的分散状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉14kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为95℃，物料在熟化器中存留周期为50分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序。
混凝土添加剂用两倍质量的自来水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.1236mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：3.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.0622mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000112
Figure BDA0003253259530000121
实施例8
原料理化性质同实施例1，仅湿品电解锰渣以约0.2吨/小时、生活垃圾焚烧飞灰与实施例5 过筛不合格产品1：1比例混合物66kg/小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备分散并充分混合，保持持续的分散状态。
分散后的物料以约0.25吨/小时、生石灰粉14kg/小时连续进入熟化反应器进一步分散并实施熟化过程；将物料中可浸出的金属离子等及其它重金属离子实现固化，同时并将物料中的氨氮得到有效释放而去除。熟化温度为95℃，物料在熟化器中存留周期为54分钟。
熟化完成后的物料，通过过筛获得合格物料进行包装得到混凝土添加剂产品；筛余得到的不合格物料部分返回分散工序。
混凝土添加剂用两倍质量的自来水浸泡96小时，用原子吸收光谱仪检测：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮1.3102mg/L。
按照水泥：混凝土添加剂：砂＝1.0：3.0：3.4质量比例配比加水混制混凝土制得标准试块(用混凝土添加剂部分替代砂的用量)。试块在室内自然条件下硬化240小时后用五倍质量的自来水全浸泡240小时，用原子吸收光谱仪检测浸泡液：Mn：0.0000mg/L、Pb：0.0000mg/L、As：0.0000mg/L、Cu：0.0000mg/L，氨氮0.0762mg/L；试块其它性能指标与不利用本添加剂的试块相当。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000122
本发明的关键的技术在于采用干燥的飞灰替代分散剂；飞灰与锰渣混合在一起再熟化，可以将两种物料中的有害物质同时得到化学固化而实现资源化利用；同时，两种物料互混在一起协同固化，在熟化过程中，可以降低熟化剂的用量比例，获得良好的化学固化效果。
实施例9
原料及工艺方法同实施例1，仅湿品电解锰渣以0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰160kg/ 小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备、将湿品电解锰渣分散并与干燥的生活垃圾焚烧飞灰充分分散混合，保持持续分散的粉末状态，最后得到混凝土添加剂，并将该混凝土添加剂进行与实施例1相同的混凝土的制备。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000131
实施例10
原料及工艺方法同实施例1，仅湿品电解锰渣以0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰140kg/ 小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备、将湿品电解锰渣分散并与干燥的生活垃圾焚烧飞灰充分分散混合，保持持续分散的粉末状态，最后得到混凝土添加剂，并将该混凝土添加剂进行与实施例1相同的混凝土的制备。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000132
Figure BDA0003253259530000141
实施例11
原料及工艺方法同实施例1，仅湿品电解锰渣以0.2吨/小时、干燥生活垃圾焚烧飞灰10kg/ 小时连续进入带有切刮式分散器的专用分散装备、将湿品电解锰渣分散并与干燥的生活垃圾焚烧飞灰充分分散混合，但不能形成保持持续分散的粉末状态；再另将实施例1获得的产品以60kg/小时连续加入，才能得到保持持续分散的粉末状态的物料，在通过后续各工序最后得到混凝土添加剂，并将该混凝土添加剂进行与实施例1相同的混凝土的制备。
参照《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002及《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB 50081拟定的对比试验方案，并作出的对比试验数据：
Figure BDA0003253259530000142

Claims (7)

1.生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，将电解锰渣与生活垃圾焚烧飞灰协同资源化利用生产混凝土助剂，包括如下步骤：
（1）物料分散与混合：将干燥的生活垃圾焚烧飞灰与湿品电解锰渣混合，加入分散剂，搅拌分散得到混合物料；
（2）混合物料熟化：按混合物料添加熟化剂、熟化得到熟化物料；
（3）熟化完成后的物料通过分筛得到商品混凝土添加剂。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，生活垃圾焚烧飞灰是指城市垃圾发电厂将城市生活垃圾经过锅炉烧通过尾气除尘得到的飞灰，飞灰含有Cu：0.100-0.150%、Zn：0.200-0.380%、Pb：0.040-0.048%、Cr：0.029-0.030%、Cd：0.006-0.008%、Cl：6.64%等元素。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，所述的电解锰渣为湿品电解锰渣，含水量为8.0%-30.0%，含有Mn：3.0-4.0%、Pb：0.0015-0.002%、As：0.0012-0.0015%、Cu：0.0052-0.008%、Zn：0.0562-0.007%。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，步骤（2）中，以干燥的生活垃圾焚烧飞灰作为分散剂，干燥的生活垃圾焚烧飞灰与湿品电解锰渣的质量比为0.1-0.5 : 1.0，一般为0.1-0.3:1.0。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，通过第三步分筛过程，粒径大于0.180mm部分单独充当分散剂，也可以与干燥的生活垃圾焚烧飞灰共同充当分散剂。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，步骤（3）中熟化剂为氧化钙粉或以氧化钙粉为主要成分含有氢氧化钙的复合物，熟化剂总用量可为待熟化料的2%-30%，一般为3%-20%。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰与电解锰渣协同资源化方法，其特征在于，步骤（3）熟化温度为45℃-110℃，熟化时间为0.5-5小时。
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