專利名稱：用于焚燒飛灰玻璃化的組合添加劑和焚燒飛灰玻璃化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢物處理領(lǐng)域，尤其涉及焚燒飛灰玻璃化方法用于該方法的組合添加劑和焚燒飛灰玻璃化方法，能夠降低玻璃化難度，提高玻璃化效果。
背景技術(shù)：
焚燒飛灰是焚燒法處理固體廢物(如生活垃圾)的燃燒產(chǎn)物，由于重金屬浸出率高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，被列為危險(xiǎn)廢物。玻璃化是無(wú)害化焚燒飛灰的先進(jìn)技術(shù)，將焚燒飛灰和添加劑加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)冷卻形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃體，憑借玻璃體極低的重金屬浸出率達(dá)到無(wú)害化的目的。玻璃化技術(shù)的關(guān)鍵是形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃體，如何降低玻璃化處理溫度，提高重金屬滯留率是該技術(shù)的難點(diǎn)。降低玻璃化的處理溫度就是要求在較低溫度下可以形成良好的玻璃體，同時(shí)降低處理溫度、縮短處理時(shí)間都是提高重金屬滯留率的有效途徑。焚燒飛灰一般收集于脫酸處理后的布袋除塵器，所以含鈣量很高，而硅鋁含量很低，大部分不能直接玻璃化，一般需要配合添加劑才能得到良好的玻璃體，即冷卻后形成澄清透明的玻璃化物質(zhì)。玻璃體的形成條件與處理溫度和物料成分相關(guān)，當(dāng)處理溫度較高時(shí)， 雜質(zhì)少易玻璃化，但能耗高、成本高，也會(huì)極大降低重金屬的滯留率；當(dāng)處理溫度較低時(shí)，焚燒飛灰的雜質(zhì)較多，玻璃化困難。由于受到焚燒飛灰中含硫化合物的影響，熔體冷卻時(shí)會(huì)在產(chǎn)物表面形成一層黃色物質(zhì)-黃相，黃相的存在會(huì)阻礙玻璃體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，無(wú)法在較短的處理時(shí)間內(nèi)得到良好的玻璃體，而延長(zhǎng)處理時(shí)間也會(huì)降低重金屬的滯留率。以上因素制約了玻璃化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，阻礙了我國(guó)焚燒飛灰的無(wú)害化進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)玻璃化技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種焚燒飛灰玻璃化的組合添加劑和焚燒飛灰玻璃化方法，可以降低玻璃化處理溫度，同時(shí)降低黃相的影響，縮短物料處理時(shí)間。進(jìn)而通過(guò)降低處理溫度、縮短處理時(shí)間來(lái)提高重金屬的滯留率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種用于焚燒飛灰玻璃化的組合添加劑包括=B2O3和石墨。優(yōu)選地，所述化03和飛灰的重量比為1 4 10，所述石墨和飛灰的重量比為 1 20 50。本發(fā)明的一種焚燒飛灰玻璃化方法包括如下步驟按照化03和飛灰的重量比為 1 4 10，石墨和飛灰的重量比為1 20 50將化03和石墨添加到飛灰中；玻璃化處理溫度為1150 1350°C，處理時(shí)間30 80分鐘。本發(fā)明由于添加了一定比例的石墨，因此可以在加熱過(guò)程中與焚燒飛灰中的 CaSO4S生反應(yīng)促進(jìn)硫元素的揮發(fā)，從而降低了黃相的影響，縮短了處理時(shí)間，提高了重金屬的滯留率。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1添加劑組成為=B2O3和飛灰的重量比為1 10，石墨和飛灰的重量比為1 20。按照上述比例將化03和石墨添加到飛灰中，在1250°C下，處理30分鐘。在處理過(guò)程中，首先利用化03良好的助熔性能來(lái)降低玻璃化的處理溫度，其次以 B2O3作為網(wǎng)絡(luò)形成體氧化物，可以組建四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)玻璃體形成，另外以化03形成的玻璃體可以增大硫在玻璃體當(dāng)中的溶解度，可以減少黃相的形成；新添加劑石墨在加熱過(guò)程中會(huì)與焚燒費(fèi)飛灰中的CaSO4發(fā)生如下反應(yīng)C+CaS04 — CaS+C02 (g)CaS+CaS04 — Ca0+S02 (g)經(jīng)過(guò)處理并空冷后，可以得到澄清透明的玻璃體，大大降低了黃相的影響，可以縮短處理時(shí)間10分鐘，同時(shí)可以提高重金屬的滯留率10%。而沒(méi)有含加添加劑時(shí)，焚燒飛灰的熔點(diǎn)高于1350°c，無(wú)法形成玻璃體。若只添加化03而不添加石墨，處理時(shí)間延長(zhǎng)至40分鐘，重金屬滯留率下降10%。實(shí)施例2添加劑組成為=B2O3和飛灰的重量比為1 7，石墨和飛灰的重量比為1 30。處理方式同上，處理溫度是1200°C，處理時(shí)間是40分鐘，空冷后可以得到澄清透明的玻璃體。不添加石墨的實(shí)驗(yàn)，處理時(shí)間延長(zhǎng)至60分鐘，重金屬滯留率下降20%。實(shí)施例3添加劑組成為=B2O3和飛灰的重量比為1 5，石墨和飛灰的重量比為1 50。處理方式同上，處理溫度是1150°C，處理時(shí)間是80分鐘，空冷后可以得到澄清透明的玻璃體。不添加石墨的實(shí)驗(yàn)，處理時(shí)間延長(zhǎng)至120分鐘，重金屬滯留率下降40%。
權(quán)利要求
1.一種用于焚燒飛灰玻璃化的組合添加劑，該添加劑包括 和石墨。
2.如權(quán)利要求1所述的組合添加劑，其特征在于，所述化03和飛灰的重量比為1 4 10，所述石墨和飛灰的重量比為1 20 50。
3.一種焚燒飛灰玻璃化方法，包括如下步驟按照化03和飛灰的重量比為1 4 10，石墨和飛灰的重量比為1 20 50將化03和石墨添加到飛灰中；玻璃化處理溫度為 1150 1350°C，處理時(shí)間30 80分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于焚燒飛灰玻璃化的組合添加劑，包括B2O3和石墨。本發(fā)明還公開(kāi)了一種焚燒飛灰玻璃化方法，包括如下步驟按照B2O3和飛灰的重量比為1∶4～10，石墨和飛灰的重量比為1∶20～50將B2O3和石墨添加到飛灰中；玻璃化處理溫度為1150～1350℃，處理時(shí)間30～80分鐘。本發(fā)明由于添加了一定比例的石墨，因此可以在加熱過(guò)程中與焚燒飛灰中的CaSO4發(fā)生反應(yīng)促進(jìn)硫元素的揮發(fā)，從而降低了黃相的影響，縮短了處理時(shí)間，提高了重金屬的滯留率。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102357505SQ20111021290
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者張金龍, 盛宏至 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所