本发明涉及一种固体废弃物的资源化工艺，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰制备免烧生态砖的工艺。
背景技术：
垃圾焚烧会产生一定量的垃圾焚烧灰渣，其中在热回收系统、烟气净化系统收集的物质，即垃圾焚烧飞灰，往往占到被焚烧垃圾量的5％～10％，甚至10％～15％。飞灰一般呈灰白色或深灰色，粒径小于300μm，含水率5％～15％，热酌减率为34％～51％，颗粒形态多样化。飞灰给环境带来的污染主要有重金属污染、二恶英污染和溶解盐污染。飞灰中的主要重金属污染元素为Pb、Cd、Hg和Zn。垃圾焚烧过程中由于垃圾组分、通气量等原因造成焚烧不完全，在飞灰颗粒中富集一定量剧毒的二噁英和呋喃(PCDD/DFs)类有机污染物，在飞灰运输、贮存、处理和处置是，这些污染物将对生态环境构成威胁，对人类健康造成危害。
飞灰资源化利用是解决飞灰处理难题的唯一途径。飞灰的资源化利用必须从资源利用和环境影响两方面予以考虑。在目前的研究中，垃圾燃烧飞灰的资源化利用需要考虑一下3各因素：(1)使用性能和成本。良好的使用性能和低成本是资源化利用和市场化推广的必要条件。(2)加工适应性。这主要由飞灰的物理化学性质决定。(3)符合环境标准且具有长期稳定性。
垃圾飞灰的主要成分属于Ca-SiO2-Al2O3-Fe2O3体系，与常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性凝胶材料非常接近，与水泥混合，不经产生一定得凝硬特性，同时水泥的水化产物及碱性环境可以抑制重金属的渗滤，满足环保要求，因此可以用垃圾飞灰作为路基、堤坝、建筑材料及沥青细骨料。同济大学施惠生等的研究表明，垃圾焚烧飞灰可以用作水泥原料从而有效地降低其处置成本，减少其对环境造成的二次污染。
技术实现要素：
本发明的目的在于改进现有垃圾焚烧飞灰处理工艺的不足，提供一种垃圾焚烧飞灰制备免烧生态砖的工艺，实现对垃圾焚烧飞灰的资源化处置，制备出有一定经济价值的产品。
本发明的技术方案为：一种垃圾焚烧飞灰制备免烧生态砖的工艺，其特征在于：
(1)取10-40重量份垃圾焚烧飞灰研磨过筛后置于容器中，加5-15重量份氢氧化钠、20-40重量份水，混合后于一定温度下反应；
(2)反应结束继续加入50-90重量份普通硅酸盐水泥，置于搅拌机搅拌得混料；
(3)混料注入生态砖模具中振实；
(4)将注浆完毕的模具(一般蒙上一层保鲜膜)置于一定温度、一定湿度的恒温恒湿气候箱中养护后拆模。
(5)拆模后的砖体置于一定温度的水养护箱中养护后得生态砖。
优选步骤(1)中所述的一定温度为20-50℃，反应时间为0.5-3小时。优选步骤(1)中所述的过筛为过100目筛。
优选步骤(2)中所述的普通硅酸盐水泥是P.O32.5水泥、P.O42.5水泥或P.O52.5水泥中的一种。
优选步骤(2)中的搅拌速率为50-200转/分钟，搅拌时间为2-5min。
优选步骤(3)中振实频率为20-50次/分钟，振实时间为1-2分钟。
优选步骤(4)中所述的恒温恒湿气候箱的温度为20-40℃，湿度为80％-95％；养护的时间为12-48小时。
优选步骤(5)中所述的水养护箱的温度为20-60℃；养护时间为21-28d。
有益效果：
1、本发明提供的垃圾焚烧飞灰资源化方法较常规的处理与处置方法具有以下优点：运行成本低，处置周期短，二次污染少，利废率高。
2、本发明提供的生态砖无须烧制，工艺简单、效率高。
3、本发明制得的生态砖成本较低，对不同垃圾焚烧飞灰具有普适性。同时 可以有效稳定垃圾焚烧飞灰中的毒害物质，制得产品的毒性浸出率较小。
具体实施方式
实施例1
(6)取10重量份垃圾焚烧飞灰研磨过100目筛后置于容器中，加5重量份氢氧化钠、20重量份水，混合后于20℃，反应3h。继续加入90重量份P.O32.5普通硅酸盐水泥，置于搅拌机中以50转/分钟，搅拌5min。混料注入生态砖模具中以50次/分钟的振实频率振实1分钟。将注浆完毕的模具蒙上一层保鲜膜，置于20℃、湿度95％的恒温恒湿气候箱中养护48小时后拆模。拆模后的砖体置于20℃的水养护箱中养护28d后得生态砖。制得生态砖的抗压强度为34.4MPa。
实施例1制备的生态砖做重金属浸出实验，其结果见表1。
表1生态砖浸出实验结果
由表1填料的浸出实验可知：本发明用垃圾焚烧飞灰作为原料，水泥作为辅料，制成生态砖，其浸出液中重金属浓度较低，具有较高的安全性。
实施例2
(7)取40重量份垃圾焚烧飞灰研磨过100目筛后置于容器中，加15重量份氢氧化钠、40重量份水，混合后于20℃，反应3h。继续加入60重量份P.O42.5普通硅酸盐水泥，置于搅拌机中以200转/分钟，搅拌2min。混料注入生态砖模具中以20次/分钟的振实频率振实2分钟。将注浆完毕的模具蒙上一层保鲜膜，置于40℃、湿度80％的恒温恒湿气候箱中养护48小时后拆模。拆模后的砖体置于60℃的水养护箱中养护28d后得生态砖。制得生态砖的抗压强度为47.6MPa。
实施例2制备的生态砖做重金属浸出实验，其结果见表2。
表2生态砖浸出实验结果
由表2填料的浸出实验可知：本发明用垃圾焚烧飞灰作为原料，水泥作为辅料，制成生态砖，其浸出液中重金属浓度较低，具有较高的安全性。
实施例3
(8)取30重量份垃圾焚烧飞灰研磨过100目筛后置于容器中，加5重量份氢氧化钠、30重量份水，混合后于50℃，反应0.5h。继续加入70重量份P.O52.5普通硅酸盐水泥，置于搅拌机中以200转/分钟，搅拌5min。混料注入生态砖模具中以50次/分钟的振实频率振实1分钟。将注浆完毕的模具蒙上一层保鲜膜，置于30℃、湿度90％的恒温恒湿气候箱中养护14小时后拆模。拆模后的砖体置于50℃的水养护箱中养护21d后得生态砖。制得生态砖的抗压强度为56.4MPa。
实施例3制备的生态砖做重金属浸出实验，其结果见表3。
表3生态砖浸出实验结果
由表3填料的浸出实验可知：本发明用垃圾焚烧飞灰作为原料，水泥作为辅料，制成生态砖，其浸出液中重金属浓度较低，具有较高的安全性。