生活垃圾焚燒飛灰在陶瓷飾面磚中資源化應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、生活垃圾焚燒飛灰中濃縮了垃圾中較多的Zn、Cu、Hg、Cd、Cr、As、Ni等重金屬，還含有二惡英(PCDD/Fs)，是一種公認(rèn)和法定的危險(xiǎn)廢物，必須進(jìn)行安全處理與處置。目前，生活垃圾焚燒飛灰主要進(jìn)行安全填埋，占地廣、成本高。另一方面，飛灰中主要的礦物成分是硅酸鹽、鋁硅酸鹽類，屬SiO2-Al2O3－金屬氧化物體系，可以資源化利用。 本文運(yùn)用SEM、EDS、XRD、XRF、IR、ICP、DTA-TGA、土工試驗(yàn)、激光粒度分析等測(cè)

2、試方法；借助材料學(xué)、陶瓷工藝學(xué)、環(huán)境化學(xué)、水文地球化學(xué)、礦物學(xué)、硅酸鹽物理化學(xué)、固相擴(kuò)散理論、燒結(jié)動(dòng)力學(xué)理論等基礎(chǔ)知識(shí)與理論；對(duì)飛灰的特性，飛灰－飾面磚制作工藝及制品表征、飛灰對(duì)陶瓷飾面磚燒成及宏觀性能的影響，飛灰對(duì)陶瓷飾面磚微觀結(jié)構(gòu)及相變的影響，陶瓷飾面磚生產(chǎn)中試及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的探討；主要有以下研究結(jié)果。 飛灰中存在的重金屬主要是Hg、Zn、Cd與Pb，按浸出能力的大小排序依次為Cd＞Hg,Zn＞Pb；飛灰中重

3、金屬揮發(fā)性由強(qiáng)到弱依次為Hg＞As＞Pb＞Cd＞Zn＞Cr、Ni、Cu，單一的飛灰高溫處理會(huì)產(chǎn)生更加濃縮的重金屬煙氣；高溫會(huì)增加Cr的活動(dòng)態(tài)比例，Zn、Pb等重金屬在高溫下煅燒后，有效浸出仍然超標(biāo)，因此單一的高溫處理并不能達(dá)到有效固化重金屬的目的。研制Y系列飾面磚(原材料為飛灰、米黃泥、耐火砂、長(zhǎng)石)時(shí)，飛灰的摻加量對(duì)成品表觀質(zhì)量起決定性的作用；最佳配比為：飛灰20％，米黃泥60％，耐火砂10％，長(zhǎng)石10％；最佳燒成制度為：100℃、6

4、00℃、800℃下分別恒溫20min，最后燒成溫度下恒溫30min；所得制品屬NMU15BGB/T5101。飛灰摻加量在10～20％之間時(shí)，每增加5％，最佳燒成溫度就會(huì)降低50℃左右；飛灰的摻加量由20％增加到25％時(shí)，制品的最佳燒成溫度基本不變，但燒成區(qū)間的跨度由60℃增加到70℃；飛灰的摻加量為30％時(shí)，制品的最佳燒成溫度降為985℃，此時(shí)燒成區(qū)間的跨度最大，為80℃；飛灰的助熔效果弱于長(zhǎng)石與鐵粉，但強(qiáng)于文石與氟石膏。 飛灰

5、對(duì)制品表觀質(zhì)量、抗折強(qiáng)度、飽和系數(shù)、石灰爆裂狀況的影響最大，對(duì)抗壓強(qiáng)度、吸水率及尺寸偏差的影響較大。 飛灰－飾面磚的主晶相為石英、堇青石、莫來(lái)石、鈣鐵榴石、頑火輝石、硅鈣石，與普通飾面磚相比，物相趨于多元化；適量飛灰的加入有利于制品中液相的產(chǎn)生，有利于降低莫來(lái)石化溫度，有利于促進(jìn)玻璃化進(jìn)程，有利于增加制品的密實(shí)度，從而改善制品的宏觀性能。 研制Y系列飛灰飾面磚中飛灰的摻加量可達(dá)20％，R系列飾面磚(原材料為飛灰、紅泥、缸