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化学工程2024年第09期:煤灰对城市生活垃圾焚烧飞灰的熔融玻璃化特性影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王镛翔;赵伟;郭金霞;赵鹏龙;黄戒介;张永奇;

单位:中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室;中国科学院大学;

摘要:垃圾焚烧飞灰中因含有重金属、二噁英等有害物质需无害化处理。选取高硅铝含量的煤灰作为添加剂,开展飞灰与煤灰共熔融实验,研究煤灰对飞灰熔融特性和矿物质组成变化特性的影响,并利用FactSage模拟矿物相变化。结果表明:添加煤灰可以有效改善飞灰的熔融特性,添加质量分数为40%时,混合灰的流动温度达到最低值1 192℃。随着熔融温度升高,产物中复杂矿物成分逐渐演化为结构稳定的矿物相,并且随着煤灰质量分数的增加,产物中主要矿物相从钙铝黄长石向透辉石、蓝方石、钙长石依次转变,实验结果与热力学模拟的变化规律基本一致。当温度达到1 300℃且煤灰质量分数在20%—50%时,混合灰能够玻璃化,其中重金属Cd、Cu、Zn、Pb大部分挥发到气相中,Cr、Ni则基本被固定在玻璃体中。玻璃体浸出实验表明,玻璃体中重金属Cr、Cd、Ni、Cu、Zn、Pb的浸出质量浓度远低于国家标准,实现了飞灰的无害化处理。

关键词:生活垃圾焚烧飞灰;煤灰;熔融;玻璃化

基金资助:中央引导地方科技发展资金资助项目(YDZJSX2021C040)