專利名稱：：廢棄物聚合處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于綜合含磷無機(jī)聚合物和硅鋁基膠凝體系且對(duì)無害廢棄物的再利用技術(shù)以及對(duì)有害廢棄物的處理技術(shù)，尤其是一種廢棄物聚合的處理方法。
背景技術(shù)：
：我國社會(huì)的快速發(fā)展及經(jīng)濟(jì)的高速增長，對(duì)各種資源的需求不斷增長。同時(shí)，有害(有毒、放射性等)及無害廢棄物高排放及其帶來的高消耗、高污染等問題也日益嚴(yán)峻。尤其是土地、能源、礦產(chǎn)等資源不足的矛盾越來越突出。例如，我國僅各種固體廢棄物的年產(chǎn)量就高達(dá)10億噸以上，其中除了大量無害無毒的廢棄物以外，還有產(chǎn)自于核電、科研、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的有害廢棄物。對(duì)無害廢棄物的再利用和對(duì)有毒有害廢棄物的安全處理具有重大意義。就廢棄物的處理、尤其是將其固化的技術(shù)手段和程序而言，比較突出的凝石技術(shù)在專利文獻(xiàn)中多有披露，例如C醒5567A，CN1424275A,C畫7707A,CN1223636A,CN1273222A，C筋2781A,CN1887763A，CN1887764A等公開文獻(xiàn)所公開的^支術(shù)內(nèi)容大多與礦渣、淤泥沙等物料的固化方法及工藝有關(guān)。然而，在上迷的文獻(xiàn)中很難體現(xiàn)出將所有的人類生活、工業(yè)用度的廢棄物的無害化處理處理實(shí)現(xiàn)再利用的價(jià)值，換句話說就是根據(jù)被處理廢料的特性如何給出切實(shí)可行的辦法。在此方面，CN1939861A提出的含磷無機(jī)聚合物及其制備方法的技術(shù)方案給予了同行們重要的技術(shù)教導(dǎo)。當(dāng)然，就此篇文獻(xiàn)而言，尚無包括對(duì)所有無害廢棄物的再利用技術(shù)或?qū)λ杏泻U棄物的處理技術(shù)的覆蓋性方案，為此，本發(fā)明刻意就此問題提出以下的方案。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，綜合含磷無機(jī)聚合物和硅鋁基膠凝體系而發(fā)明的新一代無害廢棄物的再利用及有害廢棄物的處理技術(shù)。本發(fā)明涉及的技術(shù)及其技術(shù)產(chǎn)品綜合了上述兩種技術(shù)及其產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，是上述兩種技術(shù)及其產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？梢栽诟叩男阅苌霞案叩男噬嫌糜趯?duì)無害廢棄物的再利用及有害廢棄物的處理封存。具有更高的可靠性，更廣的應(yīng)用范圍及更高的效率等。為此，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決所述問題的技術(shù)方案是；一種廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將廢棄物按物體特性分類，分別分出無害廢棄物、有害廢棄物；分別將所分出的無害廢棄物、有害廢棄物送入各自的粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉末或細(xì)粒備用；同時(shí)分別選定針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的粘合劑、封裝劑原料化合物分別與適量的水制成溶液備用；分別將所述粘合劑、封裝劑溶液與所述無害廢棄物、有害廢棄物的細(xì)粉末或細(xì)粒在各自的攪拌器中攪拌成漿料，之后，將各自的漿料注入到各自的模具固化成型。其中，所述的廢棄物的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為50°/-95%。并且，所述的針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理的步驟，包括對(duì)金屬的氧化物或氫氧化物，或某些該類化合物的混合物進(jìn)行的預(yù)處理，其處理步驟是對(duì)被處理物進(jìn)行加熱，以去除被處理物表面可能吸附的小分子雜質(zhì)，所述預(yù)處理加熱過程其加熱溫度為1000。C到1500。C,熱處理時(shí)間為10-60分鐘，熱處理時(shí)所用容器為A1203容器或MgO容器或金屬粕容器，其中，所述的金屬氧化物或氫氧，物的形體為粉末狀。，氣且^、所述的經(jīng)預(yù)處理過"氧化，、氫氧入添加劑的步驟，所述添加劑與預(yù)處理過的反應(yīng)物之重量比為(5-15):(95-85)，所述添加劑在最終產(chǎn)物中的含量在0%到2°/。之間。并且，所述的預(yù)處理過的反應(yīng)物與添加劑的混合物，其加工步驟中可以將所述的混合物與某種酸或相應(yīng)的鹽按一定比例混合，形成溶液或漿料；如果用的是酸，則所述混合物與50°/。酸的重量比為1:1(+/-0.1)，如果用的是鹽，則所述混合物與鹽的重量比為l:3(+/-0.5)，同時(shí)還需要加入一定量的水.水與鹽的重量比為1:2(+/-0.5)，水的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為13°/。-35%。并且，所述的粘合劑原料化合物，包括一種或數(shù)種氧化物和氫氧化物，一種或數(shù)種酸或相應(yīng)的酸^^艮離子或相應(yīng)的鹽，少量添加劑。并且，所述的氧化物和氫氧化物包括但不限于第一、二、三、四主族金屬的氧化物或氫氧化物，第四、五、六周期過渡金屬的氧化物或氫氧化物。并且，所述的酸或相應(yīng)的酸根離子或相應(yīng)的鹽包括已知的所有種類的磷酸及相應(yīng)的磷酸根離子或磷酸鹽.還包括已知的所有種類的硫酸及相應(yīng)的硫酸根離子或硫酸鹽.所述的磷酸鹽或硫酸鹽包括但不限于鈉，鉀的各種磷酸鹽。并且，所述的少量添加劑包括但不限于硼酸，草酸等。并且，所述的第一、二、三、四主族金屬的氧化物可以是Li20，MgO，A1203,GaO,Si02等；所述的氫氧化物可以是Mg(0H)2，Ca(0H)2,Ca(0H)2,NaOH，K0H等；所述的第四、五、六周期過渡金屬的氧化物可以是Ti02，F(xiàn)e203，ZrO，W03等；所述的氫氧化物可以是Mn(0H)2，Zr(0H)2等。并且，所述的磷酸鹽或硫酸鹽可以是磷酸二氫鉀/鈉，磷酸氫二鉀/鈉等或硫酸鹽。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明綜合了含磷無機(jī)聚合物和硅鋁基膠凝體系兩種技術(shù)及其產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)屬于完全的綠色工藝，絕對(duì)的零污染過程。本發(fā)明對(duì)各類無害及有害廢棄物具有極強(qiáng)的結(jié)合、固化能力，將高效處理各種有毒有害廢棄物，高效處理并利用粉煤灰、煤矸石、冶金渣等無害廢棄物。對(duì)于減少污染，充分利用各類固體廢棄物，促進(jìn)環(huán)境生態(tài)的保護(hù)具有重大應(yīng)用價(jià)值。圖1是實(shí)現(xiàn)廢棄物聚合的處理方法的流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種廢棄物聚合的處理方法，其所述的方法包括以下步驟將廢棄物按物體特性分類，分別分出無害廢棄物、有害廢棄物；分別將所分出的無害廢棄物、有害廢棄物送入各自的粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉末或細(xì)粒備用；同時(shí)分別選定針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的粘合劑、封裝劑原料化合物分別與適量的水制成溶液備用；分別將所述粘合劑、封裝劑溶液與所述無害廢棄物、有害廢棄物的細(xì)粉末或細(xì)粒在各自的攪拌器中攪拌成漿料，之后，將各自的漿料注入到各自的模具固化成型。其中，所述的廢棄物的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為50%-95%。并且，所述的針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理的步驟，包括對(duì)金屬的氧化物或氫氧化物，或某些該類化合物的混合物進(jìn)行的預(yù)處理，其處理步驟是對(duì)被處理物進(jìn)行加熱，以去除被處理物表面可能吸附的小分子雜質(zhì)，所述預(yù)處理加熱過程其加熱溫度為1000t到1500t,熱處理時(shí)間為10-60分鐘，熱處理時(shí)所用容器為A1203容器或MgO容器或金屬鉑容器，其中，所述的金屬氧化物或氫氧化物的形體為粉末狀。并且，所述的經(jīng)預(yù)處理過的氧化物、氬氧化物或其混合物的預(yù)處理步驟中還包括在所述預(yù)處理過的反應(yīng)物中加入添加劑的步驟，所述添加劑與預(yù)處理過的反應(yīng)物之重量比為(5-15):(95-85)，所述添加劑在最終產(chǎn)物中的含量在0°/。到2%之間。并且，所述的預(yù)處理過的反應(yīng)物與添加劑的混合物，其加工步驟中可以將所述的混合物與某種酸或相應(yīng)的鹽按一定比例混合，形成溶液或漿料；如果用的是酸，則所述混合物與50°/酸的重量比為1:1(+/-0.1)，如果用的是鹽，則所述混合物與鹽的重量比為1:3(+/-0.5),同時(shí)還需要加入一定量的水.水與鹽的重量比為1:2(+/-0.5),水的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為13°/-35%。并且，所述的粘合劑原料化合物，包括一種或數(shù)種氧化物和氬氧化物，一種或數(shù)種酸或相應(yīng)的酸根離子或相應(yīng)的鹽，少量添加劑。并且，所述的氧化物和氫氧化物包括但不限于第一、二、三、四主族金屬的氧化物或氫氧化物，第四、五、六周期過渡金屬的氧化物或氫氧化物。并且，所述的酸或相應(yīng)的酸根離子或相應(yīng)的鹽包括已知的所有種類的磷酸及相應(yīng)的磷酸根離子或磷酸鹽.還包括已知的所有種類的硫酸及相應(yīng)的硫酸根離子或硫酸鹽.所述的磷酸鹽或硫酸鹽包括但不限于鈉，鉀的各種磷酸鹽。并且，所述的少量添加劑包括但不限于硼酸，草酸等。并且，所述的第一、二、三、四主族金屬的氧化物可以是Li20,MgO,A1203,GaO,Si02等；所述的氫氧化物可以是Mg(0H)2,Ca(0H)2,Ca(0H)2，Na0H,K0H等;所述的第四、五、六周期過渡金屬的氧化物可以是Ti02，F(xiàn)e203,Zr0，W03等；所述的氫氧化物可以是Mn(0H)2,Zr(0H)2等。并且，所述的磷酸鹽或硫酸鹽可以是磷酸二氫鉀/鈉，磷酸氬二鉀/鈉等或硫酸鹽。例如，本發(fā)明可利用幾乎任何種類的無害固體及膠狀廢棄物(粉煤灰，木屑，爐碴，玻璃及生活垃圾，水底淤泥等等)制備多種顏色的各類優(yōu)質(zhì)建筑材料(水泥，建筑材料，結(jié)構(gòu)材料，防火材料等等)；又如，本發(fā)明可用于處理各種受污染的固體，淤泥和液體，各種有害的金屬，各種低放射性的廢棄物，及各種有害的化學(xué)品的有效封裝處理；再如，本發(fā)明可用于填海造地的淤泥固化處理，廢棄礦井的回填封埋等等。產(chǎn)品在室溫甚至低溫下就可成型，工藝設(shè)備簡單，成熟。成本低廉。產(chǎn)品成型過程是純無機(jī)化學(xué)過程，不釋放任何有害物質(zhì)，不造成任何二度污染。產(chǎn)品抗壓抗彎強(qiáng)度高，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性極好，抗輻射。產(chǎn)品密實(shí)性好。產(chǎn)品性能和成本可在一定程度上加以調(diào)控。廢棄物在成品中所占比例(重量或體積)最高可達(dá)95%。本發(fā)明在高效利用各類固體廢棄物變廢為寶的同時(shí)，有效地改善環(huán)境。利國利民。相對(duì)對(duì)已知的廢棄物的處理技術(shù)，本發(fā)明以簡單成熟的生產(chǎn)工藝，以各種無害廢棄物作為主要原料制備出力學(xué)，機(jī)械，熱穩(wěn)定等物理性能十分優(yōu)越技術(shù)的產(chǎn)品。或?qū)τ泻U棄物竟進(jìn)行高效可靠的封裝處理。其工藝過程可簡述為首先才艮據(jù)所要利用的無害廢棄物或所要處理的有害廢棄物的特征，將選作粘合劑或封裝劑的原材料進(jìn)行簡單的預(yù)處理，然后將預(yù)處理過的幾種原料與水按比例混合形成溶液.再向所得之溶液中加入一種或多種廢棄物，攪拌形成漿料，最后將所得漿料注入模具，固化成型。本技術(shù)特征室溫過程，無需額外能量；快速形成堅(jiān)硬、至密準(zhǔn)陶瓷成品；成品性能及成型過程可調(diào)控;極高的處理有害廢棄物的效率；極高的利用無害廢棄物的效率；多數(shù)情況下，產(chǎn)品固化成型時(shí)有微小膨脹，因而可形成良好的密封產(chǎn)品，至密性極好；可與除塑料和橡膠之外的幾乎任何材料結(jié)合，且有很強(qiáng)的疏塑料/橡膠性.本技術(shù)/產(chǎn)品所具有的獨(dú)特優(yōu)異的性能使其可廣泛應(yīng)用于1.利用無害廢棄物生產(chǎn)建筑產(chǎn)品(如磚塊、瓦片、瓷磚、防火墻隔離板等等)；高抗壓強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料；可噴涂的超級(jí)防火隔離層；鉆井用水泥及密封材料；密封涂層；2.對(duì)有害廢棄物進(jìn)行安全封裝;放射性污染物的無泄露密封處理；有害混合物及放射性材料(液態(tài)或固態(tài))的安全封存.具體利用領(lǐng)域總結(jié)在附表l中.本技術(shù)之制備設(shè)備及工藝流程與常用混凝土相同或相似，無需額外成型能量.常見廢棄物的大量利用有效提高本技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益.考慮到其特別優(yōu)異的物理性能(包括低孔隙度、高阻燃性及高強(qiáng)度)，其性能價(jià)格比極具竟?fàn)幜Α１炯夹g(shù)是綠色工藝，無二次污染。由本發(fā)明之方法構(gòu)成的產(chǎn)品其抗壓強(qiáng)度可達(dá)83MPa，抗彎強(qiáng)度可達(dá)llMPa。產(chǎn)品熱穩(wěn)定性才及好，抗輻射。而且廢棄物在成品中所占的重量或體積比例最高可達(dá)95%。附表l.應(yīng)用附表2.產(chǎn)品參數(shù)表表l.應(yīng)用<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2.產(chǎn)品參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將廢棄物按物體特性分類，分別分出無害廢棄物、有害廢棄物；分別將所分出的無害廢棄物、有害廢棄物送入各自的粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉末或細(xì)粒備用；同時(shí)分別選定針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的粘合劑、封裝劑原料化合物分別與適量的水制成溶液備用；分別將所述粘合劑、封裝劑溶液與所述無害廢棄物、有害廢棄物的細(xì)粉末或細(xì)粒在各自的攪拌器中攪拌成漿料，之后，將各自的漿料注入到各自的模具固化成型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的廢棄物的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為50%-95°/。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理的步驟，包括對(duì)金屬的氧化物或氫氧化物，或某些該類化合物的混合物進(jìn)行的預(yù)處理，其處理步驟是對(duì)被處理物進(jìn)行加熱，以去除被處理物表面可能吸附的小分子雜質(zhì)，所述預(yù)處理加熱過程其加熱溫度為1000"C到1500"C,熱處理時(shí)間為10-60分鐘，熱處理時(shí)所用容器為A1203容器或MgO容器或金屬柏容器，其中，所述的金屬氧化物或氫氧化物的形體為粉末狀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的經(jīng)預(yù)處理過的氧化物、氬氧化物或其混合物的預(yù)處理步驟中還包括在所述預(yù)處理過的反應(yīng)物中加入添加劑的步驟，所述添加劑與預(yù)處理過的反應(yīng)物之重量比為(5-15):(95-85),所述添加劑在最終產(chǎn)物中的含量在0%到2°/。之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的預(yù)處理過的反應(yīng)物與添加劑的混合物，其加工步驟中可以將所述的混合物與某種酸或相應(yīng)的鹽按一定比例混合，形成溶液或漿料；如果用的是酸，則所述混合物與50%酸的重量比為1:1(+/-0.1),如果用的是鹽，則所述混合物與鹽的重量比為l:3(+/-0.5),同時(shí)還需要加入一定量的水.水與鹽的重量比為1:2(+/-0.5),水的重量在最終產(chǎn)物中所占比例為13°/。-35%。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的粘合劑原料化合物，包括一種或數(shù)種氧化物和氫氧化物，一種或數(shù)種酸或相應(yīng)的酸根離子或相應(yīng)的鹽，少量添加劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的氧化物和氫氧化物包括但不限于第一、二、三、四主族金屬的氧化物或氫氧化物，第四、五、六周期過渡金屬的氧化物或氫氧化物。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的酸或相應(yīng)的酸根離子或相應(yīng)的鹽包括已知的所有種類的磷酸及相應(yīng)的磷酸根離子或磷酸鹽.還包括已知的所有種類的硫酸及相應(yīng)的硫酸根離子或硫酸鹽.所述的磷酸鹽或硫酸鹽包括但不限于鈉，鉀的各種磷酸鹽。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的少量添加劑包括但不限于硼酸，草酸等。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的第一、二、三、四主族金屬的氧化物可以是Li20,MgO,A1203,GaO，Si02等;所述的氪氧化物可以是Mg(0H)2，Ca卿2,Ca(0H)2,Na0H,K0H等；所述的第四、五、六周期過渡金屬的氧化物可以是Ti02,Fe203，Zr0，W03等；所述的氬氧化物可以是Mn(0H)2,Zr卿2等。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢棄物聚合的處理方法，其特征在于，所述的磷酸鹽或硫酸鹽可以是磷酸二氫鉀/鈉，磷酸氫二鉀/鈉等或硫酸釷JUL。全文摘要本發(fā)明涉及一種廢棄物聚合的處理方法，所述方法包括以下步驟將廢棄物按物體特性分類，分別分出無害廢棄物、有害廢棄物；分別將所分出的無害廢棄物、有害廢棄物送入各自的粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粉末或細(xì)粒備用；同時(shí)分別選定針對(duì)所述無害廢棄物、有害廢棄物的粘合劑、封裝劑原料化合物進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的粘合劑、封裝劑原料化合物分別與適量的水制成溶液備用；分別將所述粘合劑、封裝劑溶液與所述無害廢棄物、有害廢棄物的細(xì)粉末或細(xì)粒在各自的攪拌器中攪拌成漿料，之后，將各自的漿料注入到各自的模具固化成型。本發(fā)明對(duì)各類無害及有害廢棄物具有極強(qiáng)的結(jié)合、固化能力，將高效處理各種有毒有害廢棄物，高效處理并利用粉煤灰、煤矸石、冶金渣等無害廢棄物。文檔編號(hào)B29B17/00GK101099971SQ20071010579公開日2008年1月9日申請(qǐng)日期2007年5月30日優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日發(fā)明者頡任,胡中波,黃小康申請(qǐng)人:北京賽力格科技發(fā)展有限公司