一种赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于废物处理领域，更具体地，设及一种赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同 处置方法。
【背景技术】
[0002] 赤泥巧edMud)是氧化侣厂碱法处理侣±矿后排放的不溶性工业固废。通常，生 产一吨氧化侣将产生1-2吨赤泥。目前我国赤泥排放量已超过3000万吨，属于大宗工业废 渣。赤泥具有粒径细小、比表面积大、含水率高、含碱量高（Na2〇含量）等特点，属于强碱废 渣，是一种严重的碱性污染源。赤泥堆存占用大量的±地，高碱性的渗滤液对周围±壤和地 下水存在严重的威胁。同时因为强碱性质，植物难W生存，赤泥堆场无植被覆盖，直接暴露 在风雨的吹刮冲蚀下，扬尘和径流容易破坏周围生态环境。
[0003] 近年来，随着城市生活垃圾的迅速增加W及生活垃圾卫生填埋处置的弊端凸显， 生活垃圾焚烧处置因其较高的减容比和热产能回收等优势已成为越来越多城市的选择。生 活垃圾焚烧飞灰（MSWIFlyAsh)是垃圾焚烧烟气净化系统中收集得到的残余物，占焚烧垃 圾总量的2-5%。虽然同为烟气净化系统收集得到的细灰，垃圾焚烧飞灰与燃煤产生的粉煤 灰在性质和组成上有着巨大不同。粉煤灰由于含有大量活性二氧化娃、氧化侣等成分，已广 泛应用于混凝±等建筑材料，而垃圾焚烧飞灰则含有大量有毒物质，是一种典型的危险废 物，需要进行特别处置。垃圾焚烧飞灰中含有Pb、ω、化、化、化等大量重金属，并且浸出毒 性高等特点。垃圾焚烧飞灰中溶解盐含量一般高达20%W上，W化、化和Κ的氯化物为主， 处置时不仅有可能污染地下水和附近水体，而且氯化物的大量存在会增加其它污染物的溶 解性。此外，垃圾焚烧飞灰残留少量未彻底销毁的二嗯英和巧喃（PCDD/PCDFs)剧毒有机污 染物。据文献，垃圾焚烧飞灰中二嗯英和巧喃毒性当量在lOng/g左右。在垃圾焚烧飞灰运 输、胆存、处理和处置时，上述污染物可能会对人类健康和环境形成潜在污染风险和实际危 害。
[0004] 目前，赤泥处理与处置是一项世界性的难题，我国赤泥综合利用率仅有4%左右， 绝大部分赤泥仍然采用沟谷拦巧、凹地充填、平地高台等方法堆存。赤泥堆场的建设与维护 成本高昂，并存在严重的环境风险。国内外生活垃圾焚烧飞灰主要通过固化稳定化方式对 其进行处置，包括水泥或馨合剂固化、等离子体炬高溫烙融固化、水泥害协同处置等方法。 水泥或馨合剂固化成本较高且固化体长期稳定性较差；等离子体炬高溫烙融固化能耗和成 本都较高；水泥害协同处置受到运输距离的限制。将赤泥与生活垃圾焚烧飞灰进行协同处 置的方法目前还未见报道。 阳0化]因此，目前亟需一种能同时实现赤泥和生活垃圾焚烧飞灰协同处置，且处理成本 较低，垃圾焚烧飞灰固化稳定化效果较好，固化体具有长期稳定性和安全性的方法。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种赤泥与生活垃圾焚烧飞 灰的协同处置方法，其目的在于将赤泥活化为重金属固化剂，利用垃圾焚烧飞灰中含有潜 在活性的Si化、Alz化的特点，配合赤泥中的化2〇、Si〇2,AI2O3等物质，发生胶凝聚合反应形 成复合固化体，固化垃圾焚烧飞灰中的重金属，由此解决赤泥处置和生活垃圾焚烧飞灰处 置的技术问题。
[0007] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种赤泥与生活垃圾焚烧飞灰 的协同处置方法，包括W下步骤： 阳00引 （1)制备重金属固化剂：将赤泥干燥后研磨成粉末，添加lOwt%至15wt%的强碱， 在750°C至850°C之间般烧活化，冷却后得到所述重金属固化剂；
[0009] (2)制备净浆：将步骤（1)中制备的重金属固化剂和生活垃圾焚烧飞灰混合后得 到混合物粉末，所述混合物粉末中重金属固化剂的质量比例在45%至60%之间；将所述混 合物粉末按水灰比0. 4至0.6加水揽拌均匀得到净浆；
[0010] (3)固化成型：将步骤（2)中制备的净浆在常溫、常压下养护14至28天，得到赤 泥-垃圾焚烧飞灰复合固化体。
[0011] 优选地，所述赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，其步骤（1)所述般烧活 化溫度为800°C。
[0012] 优选地，所述赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，其步骤（2)所述般烧活 化时间为1至3小时。
[0013] 优选地，所述赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，其步骤（1)所述赤泥粉 碎后过筛，所述筛的孔径在0. 3mm至0. 5mm之间。
[0014] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果：
[0015] 本发明提供的赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，通过将赤泥活化后形成 重金属固化剂，与垃圾焚烧飞灰巧妙配合，制浆后固化成型，能将赤泥和生活垃圾焚烧飞灰 两种废物协同进行处理处置。
[0016] 本发明提供的方法，尤其是对于生活垃圾焚烧飞灰的处理而言，将其中含有的重 金属稳定固化，固化体稳定安全，浸出毒性低。
[0017] 同时本发明提供的方法步骤简单易行，大大降低了生活垃圾处理成本，适合大规 模推广。
【具体实施方式】
[001引为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，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W解释本发明，并不用于 限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要彼此之 间未构成冲突就可W相互组合。
[0019] 本发明提供的赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，包括W下步骤：
[0020] (1)制备重金属固化剂：将赤泥干燥后研磨成粉末，添加lOwt%至15wt%的强碱， 在750°C至850°C之间般烧活化，优选般烧溫度800°C，般烧时间1至3小时，冷却后得到所 述重金属固化剂；赤泥粉碎后过筛，所述筛的孔径在0. 3mm至0. 5mm之间。
[0021] (2)制备净浆：将步骤（1)中制备的重金属固化剂和生活垃圾焚烧飞灰混合后得 到混合物粉末，所述混合物粉末中重金属固化剂的质量比例在45%至60%之间；将所述混 合物粉末按水灰比0. 4至0. 6加水揽拌均匀得到净浆；
[0022] (3)固化成型：将步骤（2)中制备的净浆在常溫、常压下养护14至28天，得到赤 泥-垃圾焚烧飞灰复合固化体。
[0023] 该方法使用方便，与水泥固化类似，可直接与垃圾焚烧飞灰混合后加入水使用，进 行常溫、常压自然养护，养护后的固化体可直接进入填埋场进行填埋处置。
[0024] 本发明提供的赤泥与生活垃圾焚烧飞灰协同处置的方法，其赤泥经活化预处理 后，具有一定胶凝性能，直接加水拌合能获得一定强度。但活化预处理赤泥中Si/Al比偏 低，同时赤泥活化过程中使碱含量过量，单独加水制备的胶凝材料结构不够稳定，会丧失后 期强度。但生活垃圾焚烧飞灰粒度细而均匀，主要由Al2〇3、CaO、Si〇2、Fe2〇3等物质组成，可 作为巧质原料和娃质原料有效补充，加入飞灰后能进一步增加活性Si化和活性A12〇3含量， 并提高Si/Al比，同时吸收过量的碱。生活垃圾焚烧飞灰在游离碱激发下也溶解产生侣氧 单体和娃氧单体，参与活化赤泥的聚合反应，形成稳定的聚合侣娃酸钢网络结构。同时在聚 合物生成过程中飞灰中的重金属发生转化或被固定在聚合物网络中，实现飞灰中重金属的 固化稳定化处理。且固化体因其胶凝特性获得一定强度，也因其稳定的Si-0及