[发明专利]一种基于MgO-SiO2-H2O胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化材料及制备方法

说明书

本发明属于固废环保和新型建筑材料领域，提供一种基于MgO‑SiO₂‑H₂O胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化材料及制备方法。按照原材料重量份计算，各组分及比例为：轻烧氧化镁200～400份，硅灰300～600份，城市生活垃圾焚烧飞灰200～600份，分散剂5～20份，拌合水500～700份。本发明生产工艺简单，低碳环保，经济高效，不仅能有效固化城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属和有机污染物，显著降低飞灰中重金属物质和有机污染物的溶出率，同时含有飞灰毒害污染物质的固化体还具备优良的力学性能和致密的微观结构，有利于实现飞灰的资源化再利用。

技术领域

本发明属于固废环保和新型建筑材料领域，涉及一种基于MgO-SiO₂-H₂O 胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化材料及制备方法。

背景技术

随着我国城市生活垃圾排放量与日俱增，垃圾焚烧技术得到迅猛发展。然而，垃圾焚烧后会产生大量的飞灰，飞灰中的重金属物质及少量二噁英、呋喃等有机污染物会对生态环境和人体健康带来极其严重的危害，因此，如何安全有效地处置城市生活垃圾焚烧飞灰已成为当前社会亟待解决的问题。

本发明提供的一种基于MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化技术，充分利用该胶凝体系高吸附性能和优良的力学性能，不仅可以保证固化体的力学性能，还能显著改善对飞灰重金属及有机污染物的固化效果，是一种绿色环保经济高效的固化飞灰重金属新技术，市场前景十分广阔。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化方法，操作工艺简单，无毒无害，低碳环保，在保证飞灰固化体强度和稳定性的同时，又能显著降低飞灰中重金属离子和有机污染物的溶出率，有利于实现城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化再利用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于MgO-SiO₂-H₂O胶凝体系的城市生活垃圾焚烧飞灰固化材料，包括轻烧氧化镁、硅灰、分散剂、城市生活垃圾焚烧飞灰、拌合水。

原材料各组分的要求如下：

轻烧氧化镁：高活性轻烧机械研磨氧化镁，成分稳定，比表面积为2300～ 5500m²/kg；

硅灰：微硅粉，质量稳定、粒径分布均匀、活性高，二氧化硅含量达到95％以上，比表面积为1300～2000m²/kg；

分散剂：采用六偏磷酸钠，无色透明玻璃片状或白色粒状晶体；

城市生活垃圾焚烧飞灰：粉末状，颗粒粒径1～200微米；

拌合水：普通自来水。

结合其试验性能指标，原材料各组分的重量份如下：

轻烧氧化镁200～400份；

硅灰300～600份；

城市生活垃圾焚烧飞灰200～600份；

分散剂5～20份；

拌合水500～700份；

优选的，所述轻烧氧化镁与硅灰的质量比为2:3；所述分散剂的掺量为 1wt％～2wt％；所述拌合水与硅灰的质量比为0.5～0.7；

上述原材料的质量允许误差：轻烧氧化镁为±1％；硅灰为±1％；城市生活垃圾焚烧飞灰为±1％；分散剂为±1％；拌合水为±1％。