飞灰中氯盐、重金属及痕量二噁英安全处置是解决飞灰的环境问题、实现飞灰资源化利用的关键前提。国内外学者已经针对飞灰的安全处置开展了大量研究与示范工作,目前飞灰资源化和无害化方法大致可分为固化/稳定化、热处理、分离萃取、水热处理、水泥窑协同处置和填埋技术。
水泥固化技术水泥固化飞灰技术指将飞灰和水泥按一定比例混合后,通过固化包裹手段,使飞灰中的重金属以氢氧化物或络合物的形式被包裹在经水化反应后生成的水化硅酸盐中,形成一种具有低重金属浸出毒性且长期稳定性好的块状水化硅酸钙产物。
采用硅酸盐水泥固化飞灰,结果表明,水泥水化后一般形成钙矶石和C-S-H凝胶,将重金属离子包裹并固定,同时水泥浆体呈现强碱性,使飞灰中重金属离子形成难溶的氧化物或碳酸盐,防止重金属浸出。该技术应用比较广泛,目前,多采用普通硅酸盐水泥作为飞灰固化剂。
飞灰中的主要化学成分与水泥熟料非常接近,可作为水泥生产原料。但飞灰进入水泥窑之前需经过水洗工艺,将飞灰中的可溶性氯盐脱除,达到入窑标准后,再利用水泥窑高温碱性条件分解飞灰中有机污染物,同时将重金属固化在熟料晶格内。通过水泥窑处置飞灰,可有效分解其中的二噁英,去除率达99%o采用碳酸化和水洗后的飞灰作为原料,在1 350 T下煅烧60 min制备得到硫酸盐水泥熟料。目前,水泥窑协同处置飞灰已实现了工程化应用,成为飞灰处理处置主流技术之一