利用垃圾焚烧飞灰和二次铝灰制备多元化产品技术

成果编号：38490

价格：100

完成单位：常熟理工学院

单位类别：其他高校

完成时间：2023年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保

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发布人：Huang_Tao 离线

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垃圾焚烧飞灰是生活垃圾或工业垃圾在焚烧过程所产生的烟气经过炉内脱硝、余热利用、急冷、活性炭和消石灰喷射（或旋喷）、布袋捕集所产生的粉末状固体废弃物。垃圾焚烧飞灰中富集有重金属污染物和再生成的二噁英类污染物，具有显著的环境毒害性，被列为危险废物，在列在国家危险废物目录中，需按照危险废弃物进行管理。除了重金属和二噁英，垃圾焚烧飞灰中还含有大量的可溶氯盐和钙基成分，这不仅增加了垃圾焚烧飞灰解毒的难度，而且限制了垃圾焚烧飞灰资源化途径。铝灰是铝冶炼、电解、加工过程中产生废弃物，因具有反应性和毒害性，也被列在《危险废弃物名录》（2021）中。目前对垃圾焚烧飞灰及铝灰进行湿法处理，不仅会产生大量的含杂质废盐需要进一步深度处理，而且水洗后的飞灰泥和铝灰泥仍然具有毒害性，仍然需要进一步无害化和资源化处理。当前垃圾焚烧飞灰和铝灰的处置方法存在技术路线过长、处置方法复杂、产生二次污染物或杂盐的问题。若能充分利用垃圾焚烧飞灰和铝灰的物化特性，协同处理垃圾焚烧飞灰、铝灰及其它大宗固废（一般工业固废），避免废盐产生，简化工艺，对解决现有垃圾焚烧飞灰和铝灰处置过程中存在的问题显得尤为关键。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新装备

合作方式：技术转让、技术咨询、技术服务、技术入股

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 20 项
已授权专利,其中:发明专利 40 项
专利号:
ZL202210959062.X
ZL202210008273.5
ZL202011361440.1
ZL202210057999.8
ZL202110228503.4
ZL202210139912.1
ZL202210247516.0
ZL202010925426.3
ZL202110465960.5
ZL202110074415.3
ZL202210597153.3
ZL202210597323.8
ZL202210008274.X
ZL202210091157.4
ZL202010771424.3
ZL201910915888.4
ZL202211370429.0
ZL202011354298.8
ZL201911225274.X
ZL202010869954.1
ZL202010870269.0
ZL202110756853.8

成果简介

成果概况

创新要点

（1）通过对垃圾焚烧飞灰和铝灰高效协同处理，制备一种解毒蒸养砖，制备过程中无废盐产生；（2）通过协同利用废弃玻璃钢改进垃圾焚烧飞灰陶粒烧结过程，在相同煅烧温度条件下，制备出具有更优性能的高强烧结陶粒；（3）通过合理的配料及煅烧、水溶、富氧煅烧工艺实现垃圾焚烧飞灰、锰渣与其它物料间的充分反应；（4）通过物料搭配碳化和引酵过程实现垃圾焚烧飞灰及煤焦油的协同处置及高效资源化利用；（5）基于电激发及电还原充分利用垃圾焚烧飞灰和铝灰中各组分，包括铝灰水解释放的气体及飞灰中的重金属元素，实现垃圾焚烧飞灰和铝灰的高效解毒；（6）实现对废矿物油与垃圾焚烧飞灰的协同处理，处理效率较高，且通过协同混掺废矿物油与垃圾焚烧飞灰改变了传统砖体坯料成分组成；（7）通过高温协同处置油泥、垃圾焚烧飞灰、铁粉，实现垃圾焚烧飞灰的高效解毒及同步提升铁粉吸附活性；（8）通过预混合油泥、盐湖提锂镁渣、垃圾焚烧飞灰，不仅有利于加速催化油泥碳化，克服油泥碳化过程中所存在问题，同时还可通过油泥裂解碳化产物活化油泥、盐湖提锂镁渣、垃圾焚烧飞灰胶凝活性，从而促进分离渣、石膏、凝灰岩粉末在煅烧条件下充分反应；（9）通过铈铝混掺、提前释气、预制泥砖坯料、高温煅烧制备高性能耐火砖；（10）通过预混料、超临界反应及物料搭配激发反应实现垃圾焚烧飞灰的无害化处理及高值化利用。

主要技术指标

（1）制备的解毒蒸养砖含氯量低于1%，重金属浸出浓度和二噁英含量均满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》（HJ1134-2020）污染控制要求，且最高抗压强度可达23.4MPa。（2）制备出的高强烧结陶粒堆积密度为600~800kg/m3，而筒压强度均高于4.2MPa；（3）制备的活性材料固化试件最高单轴抗压强度可达47.85MPa，最低可溶性氯含量为0.12%，重金属浸出浓度和二噁英含量均满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》（HJ1134-2020）污染控制要求；（4）制备的土壤钝化剂重金属浸出毒性均低于0.001mg/L、氯化物含量均低于0.5%、二噁英含量低于10ng-TEQ /kg、重金属污染土壤钝化显著，修复后土壤重金属铊浸出浓度均低于0.1µg/L，重金属砷浸出浓度均低于0.01mg/L；（5）制备的高强度砖氯含量低于1%，二噁英含量低于10ng-TEQ/kg，重金属浸出浓度均低于0.1mg/L，砖强度均高于18MPa；（6）制备的耐火砖常温耐压强度均大于45MPa，0.2MPa荷重软化温度均高于1350℃；（7）制备的垃圾焚烧飞灰解毒粉中Pb(II)浸出毒性低于8.5×10^-3mg/L，Cd(II) 浸出毒性低于7.15×10^-3mg/L，氯含量低于0.6%，二噁英含量均低于24ng-TEQ/kg；（8）制备的活性炭的最大碘吸附值为921.65 mg/g，最大比表面积为824.43 m2/g；所制备的胶凝材料最高强度可为67.89MPa；（9）制备耐火砖常温耐压强度最高为54.53MPa，所制备耐火砖0.2MPa荷重软化温度（T0.6）最高为1487℃；（10）制备的沸石吸附材料氯含量均低于1%，重金属浸出浓度和二噁英含量均满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》（HJ1134-2020）污染控制要求。制备的沸石吸附材料吸附性能优异，实现的铅吸附容量为65.76mg/g，镉吸附容量为78.47mg/g，总铬吸附容量为110.12mg/g。

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