一种超高压压制工艺无害化处理飞灰的方法与流程

1.本发明属于飞灰无害化处理技术的技术领域，特别是涉及一种超高压压制工艺无害化处理飞灰的方法。


背景技术：

2.目前大部分固体废弃物的处理方式主要有填埋和焚烧，传统填埋方式占用了大量的土地资源并有可能造成环境的二次污染。焚烧处理具有明显的减量化和能源化的优势，减量化达90％，余热可用于发电，因此焚烧处理得到了日益广泛的应用。
3.但固体废弃物在焚烧过程中会产生飞灰这种危险废弃物。飞灰中含有浓度较高的的汞、镉、砷、铅等重金属元素以及烟气处理过程中产生的二噁英、多环芳烃等剧毒污染物，极易通过浸出释放，对环境造成二次污染。因此飞灰的无害化处理一直是研究热点。在当下飞灰主要的处理方法有水泥固化法、熔融固化法和化学药剂处理法等。
4.水泥固化处理技术处理流程简单易于操作，同时处理量大且成本较低，是目前飞灰的主要处理方式，但是有害物质在处理之后依然存在，仍有可能通过渗出释放；熔融固化法由于处置成本高，工艺复杂且存在二次飞灰的问题，目前只用作小规模处理；化学药剂稳定技术具有无害化成本较低，少或不增容等优点，但是化学药剂不具备普遍适用性，同时对二噁英类物质稳定效果较小也难以大规模处理。
5.水泥固化处理在当下应用最为普遍，由于水泥具有较高的碱度，可以使飞灰中的重金属元素形成氢氧化物，同时中和酸性溶液的侵蚀。但是水泥固化处理后不仅存在有害物渗出的风险，而且还面临着二次处理和占用大量处置用地的问题。因此，该方案还有较大的改进空间。


技术实现要素：

6.技术方案：为了解决上述无法有效利用封存飞灰的水泥固化物，处理之后的产品仍占据大量的土地资源的技术问题，本发明重新设计了固化处理方法，旨在有效防止重金属和有害物质的渗出，同时处理完成的产品较为可靠，可以适用于一些生产环节，较之前节约了大量的土地资源，是一种更为可靠，更为环保的固化处理方法。
7.具体步骤为:包括s1：待处理的飞灰和一定比例的水泥获得混合物料，输送至混炼机，内部搅拌，按照一定压力喷入螯合剂，继续混合搅拌过程要实时检测调整螯合剂的配比和添加量；s2：混炼后的物料排出在输送机上，输送至液压机上方的给料机内，注入稳定剂，进行一定速率的搅拌；s3：将s2搅拌后无聊定量注入液压机的模具内，按照一定压力进行压力压制，产生的渗滤液排出，成型物料输送至养护输送机；s4：对成型物料进行养护一段时间，堆养氧化及化验分析处理，不合格的打碎重新处理，直至合格；s5：合格的成形固化的物料作为骨料，掺入建筑材料中，再次使用。
8.作为改进，s3：采用的压力为800-950mpa，液压机受力面钢材抗压强度不低于1000mpa，压制过程采用三个模具上下嵌套结构。
9.作为改进，三个模具具体包括上模、中模、下模；其中所述上模为多组空心主体结构，空心处用于容纳物料，且与抽压结构连通，能够贯穿中模中间位置进行上、下移动放料；所述中模多组空心结构，空心结构位置与上模位置相对应设置，且中模底部与下模顶面为间歇式接触，能够分开和接触。
10.作为改进，s3中，物料均匀填入后，上模下压，振捣，中模同频振动，在中模内上模下压，保压一段时间后一次性泄压，中模上移，露出成形试件，上模与时间脱离，试件放置在下模表面，顶出，完成一个周期。
11.作为改进，具体的步骤为：下压过程中按照一定频率进行振捣，中模同时被带动进行震动，下压至指定中模的指定位置后保压，而后一次泄压，保持动作位置不变；与中模连接的液压机构动作，中模上移，成形试件在下模顶面露出；上模向上动作与试件完全脱离，退料器侧边动作，将试件推入收集溜槽；退料器收回动作，中模回复原位，一个周期完成。
12.作为改进，s3中，振捣的频率设定为55-70hz，振动时间为1-10s。
13.作为改进，s1中，混炼机内部还包括添加络合剂水溶液，所述络合剂水溶液配置时，在络合剂原液存储箱和储水箱出口端，均独立地连接一组计量泵。
14.有益效果：本发明提出的无害化处理飞灰的方法，是为了解决飞灰处理不当时，飞灰中重金属浸出毒性高危害环境和生存质量，通过本发明中超高压压制方式后，能够大大的增加了物料的密度，且固化完成后掺入混凝土，有毒物质浸出的可能性大大降低。
15.同时，与传统水泥固化处理法相比，超高压压制技术使物料体积大大压缩，增加了库容的寿命。作为骨料掺入混凝土，成形的混凝土可用作特殊用途(比如负重等)。
附图说明
16.图1为本发明压制前的三个模具的结构示意图。
17.图2为本发明压制过程中三个模具结构示意图。
18.图3为本发明压制结束获得成形试件的三个模具结构示意图。
19.图4为本发明处理方法的原理图。
20.图中：上模1、中模2、下模3、退料器4。
具体实施方式
21.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
22.本发明中超高压压制工艺无害化处理飞灰的方法，经过超高压压制成圆柱体骨料或长方体骨料，横截面约0.0025m2，高度约0.05m。液压机选用5000t-8000t级别，一次压制流程可生产80-200枚骨料。为了更好地说明本发明，下面以具体的实施例进行说明和介绍。
23.实施例1
24.1、飞灰定量输送到混合螺旋输送机，同时定量的水泥也提供到输送机，水泥和飞灰的混合物料混合后输送到混炼机进料口，物料口设置探测器，当混合物料到达后开始搅拌混合，同时螯合剂水溶液以0.1-5mpa的压力喷入混炼机，混炼机内配备水分监测装置，实时检测调整螯合剂水溶液的配比和添加量。
25.螯合剂水溶液，水泥，飞灰在混合过程中，飞灰中的重金属物质与螯合剂发生反
应，生成不溶于水的稳定物质。
26.2、混炼后的物料掉落在输送机上，输送到液压机上方的大型自动给料机内，同时注入稳定剂，并以一定速率搅拌。
27.3、物料由自动给料机定量注入超高压四柱式液压机压制系统模具内，以800-950mpa的压力压制。液压机受力面钢材抗压强度需达到1000mpa以上。超高压压制基本可以分成四个机械动作：物料均匀填入后，上模下压，下压过程中上模以50-70hz，尤其是60-65hzz的频率进行振捣，中模同时被带动进行震动。
28.下压至指定位置保压，而后一次泄压，保持动作位置不变；与中模连接的液压机构动作，中模上移，成形试件露出；上模向上动作与试件完全脱离，退料器侧边动作，将试件推入收集溜槽；退料器收回动作，中模回复原位，一个周期完成。压制过程中产生的渗滤液通过液压机周围的导排沟引流至污水储蓄罐，集中运送到污水处理厂。
29.4、成形的物料从收集溜槽掉到养护输送机上。养护30min后完成初凝过程，运输车辆将物料运至厂内养护存储区相应的堆放区堆放养护，并进行化验分析。不合格物料将重新处理。
30.5、养护30天左右，将成形固化的物料作为骨料掺入混凝土中。
31.本发明中混炼机中添加螯合剂时，还包括添加一定量的络合剂进入混炼机中，具体地为：通过将络合剂存储罐与储水箱独立地与一组计量泵连通，实时的计量、定量的抽取络合剂和水，进行配置络合剂水溶液，通过电阀门与混炼机进行开启和关闭的连接关系。当放置络合剂水溶液时，打开电阀门进入一定量，达到设定值可以选择关闭电阀门，定时定量，全自动生产。
32.另外，本发明中获得骨料后的压制过程中产生的渗滤液通过液压机周围的导排沟引流至污水储蓄罐，集中运送到污水处理厂，这样的处理方式环保，安全，适用范围大，能够带来良好的经济效益。
33.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。