CN114790095B - 一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞灰处理技术领域，特别涉及一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，包括以下步骤：将飞灰、稳定剂、钙基碱性胶凝材料与水按一定比例混合反应制备成形，得到颗粒状的半成品，其中稳定剂的成分至少包括二硫代氨基甲酸(DTC)、乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸其中的一种或多种；对颗粒状的半成品进行烘干处理；将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品。本发明最终制备得到的成品中其中的重金属络合物、二噁英都有害物质胶结在一起，避免了造成二次污染的可能性，其用途可制备掺合料，免烧砖等等，用途广泛，进而达到了飞灰的再利用目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及飞灰处理技术领域，其特别涉及一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术。
【背景技术】
目前，对大量生活垃圾的最佳处理方法是垃圾焚烧，通过焚烧不仅能去除垃圾中的可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒有机物，同时由于垃圾具备较高的燃烧热，可以用来焚烧发电。
由于生活垃圾焚烧是一个剧烈的高温热化学反应过程，烟气净化得到了解决。然而，净化系统截留捕集的细颗粒物—生活垃圾焚烧“飞灰”变得越来越“肮脏”，并且富集了毒性较强的重金属、可溶性盐和二噁英污染物，所以“飞灰”在国际上被定义为重点控制的危险废物。垃圾焚烧过程中大约产生20％飞灰和80％炉渣，飞灰因含有高浓度的Pb，Cd，Hg，Zn，Cu等重金属、氯化物(盐)以及低温下稳定的二噁英等高毒性有机污染物，在中国被定为严格管控的危险废物而严禁使用。飞灰中某些有害重金属含量超标，他们以可溶性氧化物存在，遇水易溶出释放污染地下水，是国家要求环境风险控制的重要指标，很容易造成人体器官伤害；飞灰中的可溶性氯化物(盐)也是被国家控制排放的指标，他虽然对人体直接危害不大，但是在飞灰中含量较高(大约20％左右)，大量排放也会污染地下水，造成土地的盐碱化，同时也是危害建材行业的腐蚀污染物；飞灰中的二噁英，含量甚微，在常温下是以稳定的固体化合物形势存在，不溶于水。但是，在温度达到300度以上，飞灰中的二噁英固体化合物会重新向空气中分解出气态二噁英，所以也要加以预防控制对空气的污染危害。
目前对于飞灰中重金属固化处理已有很多研究，处理方法有水泥固化技术、沥青固化技术、化学药剂+水泥稳定技术、烧制陶粒技术、熔融固化技术、地聚合物固化技术等等。但是目前垃圾焚烧发电厂处理飞灰的方法主要采用化学药剂+水泥稳定技术，将飞灰与带有络合基的不溶性药剂进行混合，加上水泥凝固，飞灰中易溶性金属(Cd、Pb等)同化学药剂中的络合基反应后，形成稳定性络合物，进而固定在飞灰和水泥中，以此达到降低飞灰中有害成分浸出的可能性。
为了解决飞灰中含氯过高的问题，目前普遍采用水洗的方法来去除飞灰中的氯盐。但实践证明，由于飞灰属于超细粉体，本身能够从空气中吸附大量的水，在其表面形成羟基层和多层物理吸附水，若采用常规粉体水洗方法处理，则存在水洗后，浆体中粉液混合难以分离，即使采用压滤脱水的方法，仍有40％以上的水难以脱除，并且由于分理出的液体浑浊，后续过滤液无害化处理难度大的问题，后续的净化处理成本高昂。水洗后的飞灰含水率高，干燥处理能耗较大，成本大幅增加，极大地限制了其资源化应用的发展。
当飞灰处理达到填埋标准后，进行填埋处理。而目前在全国大约只有80％的城市生活垃圾焚烧发电厂排放的飞灰是按照国家标准填埋，也即对飞灰进行标准化、稳定化和安全化达标处理后，进行填埋处理；但是全国还有大约20％的生活垃圾焚烧发电场排放的飞灰还是无规则填埋。
但是通过填埋的方式会占用国家大量的土地面积。据统计，我国在2021年焚烧垃圾产生的飞灰约1000万吨，填埋占用土地大约5000亩，会占用大量的土地资源，并且经过一定时间的堆放，难免会出现大量的破袋、塌方和泥石流溃坝等现象照成极大的安全隐患，存在污染地下水、土壤、产生臭气等风险。
【发明内容】
为了解决目前处理飞灰的方式是通过填埋的技术问题，本发明提供一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术。
本发明为解决上述技术问题，提供如下的技术方案：一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，包括以下步骤：
将飞灰、稳定剂、钙基碱性胶凝材料与水按一定比例混合反应制备成型，得到半成品，其中稳定剂的成分至少包括二硫代氨基甲酸(DTC)、乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸其中的一种或多种；
对半成品进行烘干处理；
将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品。
优选地，所述稳定剂为固相稳定剂或液相稳定剂，其中固相稳定剂还包括无机多孔材料。
优选地，所述钙基碱性胶凝材料包括含钙的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰其中的一种或多种。
优选地，所述稳定剂包括固相稳定剂和液相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(5～30):(200～250)：(300～350)；或所述稳定剂仅为液相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(22.5～30):(200～250)：(300～350)；或所述稳定剂仅为固相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(5～7.5):(200～250)：(300～350)。
优选地，所述半成品为颗粒状，在得到半成品之后还包括步骤：
对半成品进行筛选，筛选出粒径在2mm-8mm之间的半成品进行烘干处理。
优选地，将烘干后的半成品进行洗涤的具体步骤为：
将烘干后的半成品与水混合并持续流态化浸泡一定时间；
固液分离得到洗涤液和洗涤后物料；
多次洗涤洗涤后物料直到洗涤后物料中的氯离子含量到达预设标准，最终得到成品。
优选地，将洗涤液通过蒸馏的方式获得结晶物与水，其中的水用于对半成品进行洗涤，结晶物用于制备得到工业结晶盐。
优选地，将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品之后还包括一步骤：
对成品进行烘干处理。
优选地，还包括对半成品进行烘干处理时产生的气体进行采集步骤，并提取其中的氨气用于制备工业氨水。
优选地，还包括将烘干后的成品作为制备掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的成分的步骤。
一种掺合料，包括如上所述的方法制备的成品。
一种免烧砖，包括如上所述的方法制备的成品。
一种免烧陶粒，包括如上所述的方法制备的成品。
一种路基垫层，包括如上所述的方法制备的成品。
与现有技术相比，本发明所提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，具有如下的有益效果：
1.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，将飞灰、稳定剂、固相胶凝剂与水按一定比例均匀混合并制备成形，其中的稳定剂与飞灰中的重金属形成稳定的络合物，再通过固相凝胶剂与水的作用，将飞灰中的重金属络合物、二噁英、残留的硫酸钙、生石灰、残留尿素及固相可溶氯化合物胶结在一起形成坚固的颗粒物，以保证在烘干处理以及洗涤的时候使胶结好的重金属固化体、二噁英、残留的硫酸钙、生石灰能原位稳定存在颗粒内，并为残留尿素及氯化合物的提取提供网络通道，其中的烘干过程主要为了降低之后洗涤过程中的镍和铬的溶出量，再者就是为了对半成品进行除臭，便于提取出氨气制造工业氨水，其中的洗涤过程也即提盐过程，去除半成品中的可溶盐，进而制备获得工业盐，而最终制备的成品中其中的重金属络合物、二噁英都胶结在一起，避免了造成二次污染的可能性，其用途可制备掺合料，免烧砖等等，用途广泛，进而达到了飞灰的再利用目的。
2.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，按照一定的比例混合以保证完全的与飞灰中的重金属形成稳定的络合物，同时将络合物以及二噁英等胶凝在一起形成稳定的固体颗粒状。
3.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，可以理解地，对于直径较小的颗粒，在进行洗涤的时候很容易以超细颗粒存在，不利于脱水和运输；而对于直径较大的颗粒，不利于之后烘干时提取氨气以及之后洗涤时提取盐分，因此需要对直径太小或太大的进行重新处理，再重新筛选，以保证颗粒直径大小都在非常合适的范围之内。
4.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对半成品进行多次洗涤，通过流态化浸泡来高效率的去除其中的可溶盐等等成分，以获得有广泛用途的成品。
5.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对洗涤后的洗涤液进行蒸馏处理，、获得蒸馏水与结晶物，其中蒸馏水可用于对半成品进行洗涤，结晶物可用于制备工业盐，从而达到一个资源再利用的目的。
6.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对成品再进行烘干处理，以去除其中洗涤时残留的水分，获得干燥的、坚固的颗粒状成品。
7.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，采集烘干时产生的气体，提取其中的氨气用于制备工业氨水，以达到资源再利用的目的。
8.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，成品可作为制备掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的成分，从而将飞灰完整的应用到现实生活中，无需在对飞灰进行填埋处理，实现飞灰的再利用。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术的步骤流程图一。
图2是本发明第一实施例提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术之步骤S1之后的步骤流程图。
图3是本发明第一实施例提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术之步骤S3的具体步骤流程图。
图4是本发明第一实施例提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术的步骤流程图二。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，包括以下步骤：
S1：将飞灰、稳定剂、钙基碱性胶凝材料与水按一定比例混合反应制备成型，得到半成品；
S2：对半成品进行烘干处理；
S3：将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品。
可以理解地，飞灰为垃圾焚烧后留下的产物，其包括很多有害物质，主要的有害物质有重金属、氯化合物、二噁英等等。
具体的，飞灰中的重金属包含有有Ca、Cl、SO3、Na、K、Mg、Si、Al、Fe等主要重金属元素以及其他微量重金属元素等等，且重金属大部分以可溶性氧化物的形式存在，量多远远达不到国家要求的对重金属污染物的控制标准。
其中稳定剂也包括固相稳定剂和液相稳定剂，固相稳定剂和液相稳定剂任选择其中一种，或者两者都使用都可以，其两者都是为重金属捕捉剂，可以和飞灰中的重金属形成稳定的络合物。
具体的，液相稳定剂可以为至少包括二硫代氨基甲酸(DTC)、乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸其中的一种或多种，固相稳定剂要比液相稳定剂通常多包括无机多孔材料，如沸石、膨润土、煅烧粘土其中的一种或多种等等，这些无机多孔材料主要是作为稳定剂其他成分的载体，以及作为重金属的吸附剂。
钙基碱性胶凝材料也可叫做固相凝胶剂，主要是为了起胶凝作用，将飞灰中的重金属络合体、二噁英、硫酸钙、生石灰、残留尿素及固相可溶氯化合物胶结在一起形成颗粒状的产物，便于之后处理。
具体的，步骤S3得到的成品其成分主要包含有氢氧化钙、硫酸钙、二氧化硅、残余钙基碱性胶凝材料，重金属络合物以及二噁英。并且其中重金属络合物与二噁英胶结在一起，因此使用该成品时不会造成二次污染。
在一具体实施例中，若加入的仅为固相稳定剂，其中步骤S1中还可细分为两个步骤：
首先是干粉预均化，也就是将先将飞灰，固相稳定剂以及钙基碱性胶凝材料混合搅拌均匀；
搅拌均匀之后再添加适量的水进行混合反应，制备得到颗粒状的半成品。
可以理解地，将水分开加入也是为了防止混合不均匀，其中的飞灰、固相稳定剂以及钙基碱性胶凝材料都是非常干燥的干粉，若一开始就加入水，那么极其容易快速吸水凝聚成团，不利于均匀混合，也就达不到钙基碱性胶凝材料以及固相稳定剂与飞灰中的一些成分充分反应的效果，因此一般情况下先固体混合均匀后再加入液体。
在另一具体实施例中，若加入的仅为液体稳定剂，其中步骤S1中还可细分为两个步骤：
首先是干粉预均化，也就是将飞灰以及钙基碱性胶凝材料均匀混合；
然后再加入水和液相稳定剂均匀混合的液体，制备得到颗粒状的半成品。
可以理解地，液相稳定剂是液态物质，这样分开进行也是为了避免混合不均匀，飞灰中的一些成分不能充分反应。
在又一具体实施例中，若同时使用固相稳定剂与液相稳定剂，其中步骤S1中也细分为两个步骤：
首先是是干粉预均化，也就是将先将飞灰，固相稳定剂以及钙基碱性胶凝材料混合搅拌均匀；
然后在加入水和液相稳定剂均匀混合的液体，制备得到颗粒状的半成品。
可以理解的，这样同样是为了和上述两种具体实施例起相同的有益效果。
由于飞灰是非常干燥的粉末状，加入水以便于制备成型，同时水也是重要的反应物，将飞灰中存在的氧化钙变成氢氧化钙、无水石膏变成二水石膏。
可以理解地，其中的氧化钙遇水即反应生成氢氧化钙，且氢氧化钙难溶于水，同时氢氧化钙也可用与飞灰中的部分重金属反应进而达到处理重金属的效果；且反应后得到的二水石膏用途更为广泛，很适合作为建筑材料使用。
进一步地，稳定剂的成分至少包括二硫代氨基甲酸(DTC)、EDTA、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸、沸石、膨润土、煅烧粘土其中的一种或多种。
其中稳定剂中的液相稳定剂主要包含的成分是其中的二硫代氨基甲酸(DTC)、EDTA、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸其中的一种或多种等等，而固相稳定剂主要包含的成分也就主要比液相稳定剂多一些无机多孔类物质，如沸石、膨润土、煅烧粘土其中的一种或多种等等。
进一步地，钙基碱性胶凝材料主要包括含钙的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰其中的一种或多种。
可以理解地，钙基碱性胶凝材料的主要作用就是胶结得到坚固，稳固的颗粒状物体，同时碱性材料在后续烘干时也可与飞灰中的尿素等物质反应生成氨气。
进一步地，所述稳定剂包括固相稳定剂和液相稳定剂时，其中飞灰、稳定剂、钙基碱性胶凝材料与水之间的比例为，飞灰：稳定剂：固相凝胶剂：水＝(750～800):(5～30):(200～250)：(300～350)。
可以理解地，上述的比例中的稳定剂是包括固相稳定剂、或液相稳定剂、或者固相稳定剂和或液相稳定剂都含有时的比例，根据测试得到的飞灰的中有害物质含量在该范围中波动，以保证能够和其中的有害物质完全反应。
具体地，其中若稳定剂仅为液相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(22.5～30):(200～250)：(300～350)。
具体地，若稳定剂仅为固相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(5～7.5):(200～250)：(300～350)。
进一步地，对半成品进行烘干处理时，也就是除臭时的温度不低于90℃。
可以理解地，由于之前加入的钙基碱性材料中包括有碱性钙基化合物，烘干加热时钙基碱性化合物和镍氨络合物反应生成固相氢氧化镍，进而降低镍氨络合物以及铬氨络合物在之后的洗涤时进入洗涤液的溶出量。
进一步的，在加热过程中，飞灰中残留的尿素以及氯化铵等其他和碱性物质发生反应生成氨气，同时温度较高以去除半成品中的水分，同时也为了更彻底的去除臭味。
可以理解地，对于加热烘干过程，最主要的是降低镍和铬等物质在之后的洗涤步骤中的溶出量，其次烘干的时候也使半成品中的氯化铵转变为氨水，有利于之后洗涤提盐，其次因为去除了其中的氨从而达到了去除臭味的目的。
同时由于之前通过钙基碱性胶凝材料胶结成了半成品为固态，在这一步加热的过程胶结好的重金属固化体、二噁英、残留的硫酸钙、生石灰能原位稳定存在颗粒内，同时胶结后形成的连续毛细孔还为尿素、氯化铵等提供了网络通道以便于加热时提取出来。
进一步地，半成品为颗粒状，在得到颗粒状的半成品之后还包括S11的筛选步骤，也即筛选出直径在2mm-8mm之间的半成品进行S3的步骤处理。而对于直径未在2mm-8mm之间的半成品，则进行如下的步骤处理：
S12：对直径小于2mm的半成品重复之前加入适量的水均匀搅拌，并制备成型的步骤；
S13：对直径大于8mm的半成品进行碾碎处理，之后再重复对半成品进行筛选的步骤。
可以理解地，需要先对半成品进行筛选之后再进行之后的处理步骤，主要是因为对于直径太小的颗粒，在后续进行洗涤的时候很容易以超细颗粒存在，不利于脱水和运输，因此需要将这部分直径较小的颗粒再加入适量的水搅拌均匀，重新制备成型；而对于直径较大的颗粒，不利于之后烘干时提取氨气以及之后洗涤时提取盐分，因此对于太大的颗粒会重新进行碾碎处理，再重新筛选，以保证颗粒直径大小都在非常合适的范围之内。
进一步地，将烘干后的半成品进行洗涤的具体步骤为：
S31：将烘干后的半成品与水混合并持续流态化浸泡一定时间；
S32：固液分离得到洗涤液和洗涤后物料；
S33：多次洗涤洗涤后物料直到洗涤后物料中的氯离子含量到达预设标准，最终得到成品。
可以理解地，在步骤S31中加入的水与半成品之间的比例一般是2：1，当水与半成品混合在一起时，半成品中的可溶性氯化合物、可溶盐等溶于水中，浸泡一定时间后分离液体与固体得到洗涤液和洗涤后的物料，通过测试洗涤后物料中的氯离子含量是否达到预设标准，可推断出洗涤后物料是否还存在有多余的无机盐等等。
通过持续流态化侵泡以充分将半成品中的可溶盐溶于水中，以降低最后成品中的氯离子含量，一般情况下通常需要浸泡1-4小时，但是根据具体的半成品量时间也可无线延长。
通常情况下对于最终制备的产品是有一定的达标标准的，为了防止避免二次污染，同时之前进行固液分离时采用的是脱水的方式，其不能将液体与固体完全分离开，但是绝大部分可溶氯化合物等无机盐溶于水中被分离出去，但是还留有一小部分存在半成品中，因此一般是需要对半成品洗涤5次及以上，多次洗涤也是一个逐步稀释的过程，其洗涤后的洗涤液中的氯化合物浓度也会越来越淡。以保证最终获得的产品各项指标都达到标准。
一般情况下，需要保证最终成品中的氯离子含量小于0.06％，一般在洗涤5次或6次后，根据每一次的半成品量持续流态化浸泡的时间不相同，得到的成品中的氯离子含量已经小于0.06％了。同时，在步骤S32中，可通过监测洗涤后物料中的氯离子含量从而推算出成品中的氯离子含量。
可以理解地，经过试验表明，最后一次洗涤后分离得到的洗涤液符合以下标准：污水综合排放标准gb8978，污水排入城镇下水道水质标准GBT31962。得到的成品符合以下标准：一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB 18599-2020；《通用硅酸盐水泥》GB175-2007。
进一步地，将洗涤液通过蒸馏的方式获得结晶物与水，其中的水用于对半成品进行洗涤，结晶物用于制备得到工业结晶盐。
可以理解地，对洗涤液进行蒸馏处理，其内的水分变为水蒸汽，收集水蒸汽通过冷凝的方式冷凝成为蒸馏水，蒸馏水又可重新应用到对半成品进行洗涤的步骤上去，从而达到一个循环，节约成本与资源，同时蒸馏得到的产物结晶物其内包含大量的盐物质，通过加工可用于制备获得工业用盐，进而达到资源的再利用。
并且该产物的最终源头是从飞灰中提取出来的，进而进一步达到对于飞灰的再利用。
进一步地，将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品之后还包括一步骤：
S4:对成品进行烘干处理。
可以理解地，由于洗涤浸泡过后只是采用简单的方式进行固液分离，并不能完全去除掉水分，因此还通过再一次的烘干处理完全去除其中的水分，得到干燥、坚固的颗粒状成品。
为了更进一步的说明通过本实施例中制备得到的成品具有可实用性，本发明提供以下实验数据参考比对说明：
表1：成品主要成分检测数据
| 成分名称 | 含量(％) | 成分名称 | 含量(％) |
| CaO | 72.70 | SnO2 | 0.39 |
| SO3 | 9.37 | TiO2 | 0.35 |
| SiO2 | 7.90 | P2O5 | 0.30 |
| Al2O3 | 2.25 | PbO | 0.18 |
| Fe2O3 | 2.09 | K2O | 0.14 |
| Cl | 1.88 | BaO | 0.09 |
| MgO | 1.46 | CuO | 0.08 |
| ZnO | 0.59 | Sb2O3 | 0.07 |
表2：污染物最高允许排放浓度，来自《污水综合排放标准gb8978》
可以理解地，由本发明制备获得的成品的重金属及其化合物皆低于污染物最高允许排放浓度，完全达到国家标准。
更进一步地，经过试验检测，对成品进行浸出试验，得到最后的侵出液中的二噁英含量大约为80ngTEQ/kg，完全达到城镇污水处理厂污染物排放标准，而该标准对于飞灰中的二噁英最高限量值是3ugTEQ/kg。
进一步地，本工艺还可以进一步包括对半成品进行烘干处理时产生的气体进行采集的步骤，用于提取其中的氨气用于制备工业氨水。
可以理解地，烘干时同时也为了去除半成品的臭味，因此烘干时产生的气体包含有大量的氨气。
通过冷凝的方式将氨气冷凝成氨水，经过再次加工之后即可得到工业氨水，并且最终制备获得的工业氨水的最终来源也是来自于飞灰中的物质，进而通过以上方式达到飞灰再利用的目的。
进一步地，烘干后的成品作为制备掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的成分来进行应用。
可以理解地，对于最终制备得到的产品，其内的重金属，二噁英等有害物质都被胶结在一起，使用时不会危害环境。
进一步地，由于飞灰中含有二噁英等有毒物质，必须保证整个流程都在全程除尘的环境下进行。
为了更进一步的说明通过本实施例中制备得到的成品加工后得到的掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的可实用性，本发明提供以下实验数据比对说明。
实验1：掺合料的浸出液检测(重金属浓度检测)，成品掺合率>60％。
浸出实验说明：称取干基重量为10g的样品，按固液比为1：10(Kg：L)，计算出浸提剂的体积100mL；加入浸提剂，紧盖瓶盖后垂直固定在水平振荡装置上，调节振荡频率为110+10次/min，振幅为40mm，在室温下振荡8小时后取下提取瓶，静置16小时。
测试试验说明：试验仪器为特种元素成分分析仪，型号ICAP7400，按照GB 16889-2002《生活垃圾填埋场污染控制标准》测试。
测试结果：如下表3所示：
表3：掺合料的浸出液检测结果
可以理解地，掺合料的浸出液测试浓度皆在参考浓度限制之内，因此利用本发明中制备的成品加工制备得到的掺合料符合标准要求。
实验2：免烧陶粒的浸出液检测(重金属浓度检测)，成品掺合率>40％。
浸出实验说明：称取干基重量为10g的样品，按固液比为1：10(Kg：L)，计算出浸提剂的体积100mL；加入浸提剂，紧盖瓶盖后垂直固定在水平振荡装置上，调节振荡频率为110+10次/min，振幅为40mm，在室温下振荡8小时后取下提取瓶，静置16小时。
测试试验说明：试验仪器为特种元素成分分析仪，型号ICAP7400，按照GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》测试。
测试结果：如下表4所示：
| 污染物项目 | 测试浓度mg/L | 参考浓度限值mg/L |
| Cu | 0.014 | 40.00 |
| Zn | 0.030 | 100.00 |
| Pb | 0.165 | 0.25 |
| Cd | 0.028 | 0.15 |
| Be | 0.000 | 0.02 |
| Ba | 0.480 | 25.00 |
| Ni | 0.425 | 0.50 |
| As | -0.189 | 0.30 |
| 总Cr | 0.003 | 4.50 |
表4：免烧陶粒的浸出液检测结果
可以理解地，免烧陶粒的浸出液重金属测试浓度皆在参考浓度限制之内，因此利用本发明中制备的成品加工制备得到的掺合料符合标准要求。
实验3：免烧砖的抗压强度检测，成品掺合率>40％。
实验说明：样品名称：免烧砖；规格尺寸：240*115*53；砌块种类：实心砌块，设计强度：MU15。
试验说明：按照GB/T 8239-2014标准。
测试结果：如下表5所示：
表5：免烧砖的抗压强度检测结果
可以理解地，根据表3中所示，该免烧砖符合MU15强度的规范要求，可投入实际生活中进行使用。
其次，本发明获得的成品可以直接作为路基垫层的材料进行使用，可以不用再次加工。
综上所述，本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，通过先将飞灰、稳定剂、固相胶凝剂与水按一定比例均匀混合，并制备得到颗粒状的半成品；其中的稳定剂可与飞灰中的重金属反应得到稳定的络合物，再通过固相凝胶剂将飞灰中的络合物，二噁英的物质胶结在一起形成稳固的颗粒状半成品，再通过对半成品烘干降低之后洗涤过程中的镍和铬的溶出量，烘干同时还去除臭味，并可利用烘干时产生的气体提取氨气制备工业氨水，在对半成品进行洗涤，对洗涤液进行处理最终制备得到工业用盐，并且最终制备的成品还可作为免烧砖、掺合料、免烧陶粒和路基垫层等等，实现的飞灰的再利用。
其飞灰的再利用也可大致的分为制备半成品、烘干提取氨水(去除臭味)、提取盐(洗涤)，制备免烧砖等等，以实现飞灰的完整再利用工艺，不需要再对飞灰进行填满处理。
在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A对应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在本发明的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方案中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，在此基于涉及的功能而确定。需要特别注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
与现有技术相比，本发明所提供给的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术具有如下的有益效果：
1.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，将飞灰、稳定剂、固相胶凝剂与水按一定比例均匀混合并制备成形，其中的稳定剂与飞灰中的重金属形成稳定的络合物，再通过固相凝胶剂与水的作用，将飞灰中的重金属络合物、二噁英、残留的硫酸钙、生石灰、残留尿素及固相可溶氯化合物胶结在一起形成坚固的颗粒物，以保证在烘干处理以及洗涤的时候使胶结好的重金属固化体、二噁英、残留的硫酸钙、生石灰能原位稳定存在颗粒内，并为残留尿素及氯化合物的提取提供网络通道，其中的烘干过程主要为了降低之后洗涤过程中的镍和铬的溶出量，再者就是为了对半成品进行除臭，便于提取出氨气制造工业氨水，其中的洗涤过程也即提盐过程，去除半成品中的可溶盐，进而制备获得工业盐，而最终制备的成品中其中的重金属络合物、二噁英都胶结在一起，避免了造成二次污染的可能性，其用途可制备掺合料，免烧砖等等，用途广泛，进而达到了飞灰的再利用目的。
2.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，按照一定的比例混合以保证完全的与飞灰中的重金属形成稳定的络合物，同时将络合物以及二噁英等胶凝在一起形成稳定的固体颗粒状。
3.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，可以理解地，对于直径较小的颗粒，在进行洗涤的时候很容易以超细颗粒存在，不利于脱水和运输；而对于直径较大的颗粒，不利于之后烘干时提取氨气以及之后洗涤时提取盐分，因此需要对直径太小或太大的进行重新处理，再重新筛选，以保证颗粒直径大小都在非常合适的范围之内。
4.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对半成品进行多次洗涤，通过流态化浸泡来高效率的去除其中的可溶盐等等成分，以获得有广泛用途的成品。
5.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对洗涤后的洗涤液进行蒸馏处理，、获得蒸馏水与结晶物，其中蒸馏水可用于对半成品进行洗涤，结晶物可用于制备工业盐，从而达到一个资源再利用的目的。
6.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，对成品再进行烘干处理，以去除其中洗涤时残留的水分，获得干燥的、坚固的颗粒状成品。
7.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，采集烘干时产生的气体，提取其中的氨气用于制备工业氨水，以达到资源再利用的目的。
8.本发明提供的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术，成品可作为制备掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的成分，从而将飞灰完整的应用到现实生活中，无需在对飞灰进行填埋处理，实现飞灰的再利用。
以上对本发明实施例公开的一种焚烧垃圾飞灰再利用工艺技术进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
将飞灰、稳定剂、钙基碱性胶凝材料与水按一定比例混合反应制备成型，得到半成品，其中稳定剂的成分至少包括二硫代氨基甲酸(DTC)、乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、聚磷酸、氨基乙酸其中的一种或多种；
对半成品在温度不低于90℃的条件下进行烘干处理，并采集烘干时产生的气体用于制备工业氨水；
将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤液和洗涤后的成品，将洗涤液通过蒸馏的方式获得结晶物与水，结晶物用于制备得到工业结晶盐。
2.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：所述稳定剂为固相稳定剂或液相稳定剂，其中固相稳定剂还包括无机多孔材料。
3.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：所述钙基碱性胶凝材料包括含钙的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、生石灰其中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：所述稳定剂包括固相稳定剂和液相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(5～30):(200～250)：(300～350)；或所述稳定剂仅为液相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(22.5～30):(200～250)：(300～350)；或稳定剂仅为固相稳定剂时，飞灰：稳定剂：钙基碱性胶凝材料：水＝(750～800):(5～7.5):(200～250)：(300～350)。
5.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：所述半成品为颗粒状，在得到半成品之后还包括步骤：
对半成品进行筛选，筛选出直径在2mm-8mm之间的半成品进行烘干处理。
6.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：将烘干后的半成品进行洗涤的具体步骤为：
将烘干后的半成品与水混合并持续流态化浸泡一定时间；
固液分离得到洗涤液和洗涤后物料；
多次洗涤洗涤后物料直到洗涤后物料中的氯离子含量到达预设标准，最终得到成品。
7.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：将烘干后的半成品进行洗涤，得到洗涤后的成品之后还包括一步骤：
对成品进行烘干处理。
8.如权利要求1所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：还包括对半成品进行烘干处理时产生的气体进行采集步骤，并提取其中的氨气用于制备工业氨水。
9.如权利要求7所述的一种焚烧垃圾飞灰处理方法，其特征在于：还包括将烘干后的成品作为制备掺合料、免烧砖、免烧陶粒或路基垫层的成分的步骤。
10.一种掺合料，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的方法制备的成品。
11.一种免烧砖，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的方法制备的成品。
12.一种免烧陶粒，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的方法制备的成品。
13.一种路基垫层，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的方法制备的成品。
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