1.一种垃圾焚烧飞灰资源化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)预处理:将垃圾焚烧飞灰与稀硫酸于室温下混合搅拌反应至不再产生气泡,得到预处理物料;
步骤(1)中所述稀硫酸的浓度为20‑40wt%;
步骤(1)中所述垃圾焚烧飞灰与所述稀硫酸的固液质量比为1:(0.8‑1.4),稀硫酸作用于飞灰中的碳酸盐与金属氧化物,控制固液比是为了将飞灰中碳酸盐中的碳酸根除尽并尽可能减少稀硫酸用量;若低于这一范围,飞灰中的碳酸盐会在下一步与浓硫酸的反应过程中放出二氧化碳气体跟随反应所得产物氯化氢气体一同进入水中生成盐酸和碳酸的混酸,导致难以脱除碳酸制得高纯盐酸;若高于这个范围,则稀硫酸投加过量,提高处理成本,并影响下一步反应中氯化氢气体的逸出,导致氯的资源化利用效率下降;
(2)酸化除氯处理:在所述预处理物料中加入浓硫酸,于80℃以上进行加热搅拌反应生成氯化氢气体,所述加热搅拌反应过程中进行抽真空,真空度至少为0.1Kpa,收集所述氯化氢气体制成盐酸溶液,并将剩余物料烘干得到飞灰固体残渣;
步骤(2)中所述浓硫酸的浓度为70‑98wt%;
步骤(2)中所述预处理物料的干料质量与所述浓硫酸的质量之比为1:(0.5‑0.8),能尽量将飞灰中的氯离子转化为氯化氢气体并节约用料,若低于这一比例,则飞灰中的氯不能有充足的硫酸与之反应,进而影响飞灰中氯的资源化利用效率;若高于这一比例,则浓硫酸用料过多,影响氯化氢气体的逸出并影响后续飞灰固体残渣处理;
步骤(2)中反应生成氯化氢气体将其按所述预处理物料的干料质量与水的质量之比1:(1‑3)通入1‑10℃的低温去离子水中,制成浓度为10‑30wt%的盐酸溶液;
(3)将所述飞灰固体残渣进行资源化利用制备上转换发光微晶玻璃;所述制备上转换发光微晶玻璃的方法是:将所述飞灰固体残渣与玻璃基质原料、发光材料按质量比1:(1‑
1.5):(0.01‑0.08)混合,于1000‑1350℃处理0.5‑2h后冷却制得上转换发光微晶玻璃,所述玻璃基质原料包括SiO2、Na2CO3、Al2O3、ZnO中的一种或多种,所述发光材料包括Er、Yb、Tm中一种或多种元素的材料;
本专利实现了飞灰中氯的高效脱除,还高价值利用了氯离子和飞灰固体残渣,分别得到高纯盐酸、上转换发光微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化处理方法,其特征在于,步骤(2)中所述加热搅拌反应的温度为80‑200℃。