2.2.2熔融技術(shù)

熔融技術(shù)是目前國內(nèi)外一項(xiàng)比較先進(jìn)的垃圾焚燒飛灰無害化資源化處理技術(shù)，相對于水泥固化和化學(xué)處理而言，熔融處理無害化程度完全、產(chǎn)品的穩(wěn)定高、運(yùn)行費(fèi)用適中，減量顯著，并且可以實(shí)現(xiàn)資源利用化，因此城市生活垃圾焚燒飛灰熔融成為近年來固體廢物處理領(lǐng)域新的研究點(diǎn)。

在高溫1200～1400℃對飛灰進(jìn)行熔融處理，飛灰中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物發(fā)生熱分解、燃燒及氣化，而無機(jī)物中的SiO₂ 在熔融處理后形成Si-O網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把飛灰中重金屬包封固化在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，形成具有剛性的非晶態(tài)的玻璃物質(zhì)。經(jīng)熔融處理后，飛灰中的二噁英等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物受熱分解得到完全的消解破壞，飛灰中所含較低沸點(diǎn)的重金屬鹽類轉(zhuǎn)移到氣體中并以氯鹽的形式捕集下來，其余的金屬轉(zhuǎn)移到玻璃渣中，大大降低了重金屬的熔融飛灰浸出率。玻璃態(tài)熔渣使飛灰中重金屬形成不易浸出的形態(tài)，通過毒性浸出特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Zn、Cr、Pb、Cd、Cu等重金屬浸出率非常低，說明重金屬取代硅酸鹽礦物中部分Ca^2＋、Al^3＋而包封在硅酸鹽的網(wǎng)狀晶格中而非常穩(wěn)定固溶于玻璃相中。而且飛灰經(jīng)熔融處理后，密度大為增加，飛灰減容率大2/3以上，得到熔渣可以作為路基材料、混凝土骨料、瀝青骨料，達(dá)到資源利用的目的。

3、玻璃電熔融技術(shù)處理飛灰的基本原理

室溫下，玻璃是電絕緣體，電導(dǎo)率約為（10～15）10^-13Ω^-1.cm^-1，熔融狀態(tài)下玻璃的電導(dǎo)率約為0.1～1.0Ω^-1.cm^-1，在高溫下成了導(dǎo)體。熔融玻璃含有金屬鈉離子、鉀離子，具有導(dǎo)電性，當(dāng)電流通過時會產(chǎn)生焦耳熱，若熱量足夠大，則可以用來熔化玻璃，這就是所謂的“玻璃電熔”。

將飛灰與其它化工原料按照一定配比混合，調(diào)節(jié)飛灰中的硅、鈣、鋁及成核金屬成份的含量，使其滿足玻璃化學(xué)反應(yīng)的組成要求，采用玻璃電熔技術(shù)即可使飛灰在高溫下形成玻璃液，通過各種成型設(shè)備制成玻璃制品。在玻璃電熔過程中，飛灰中的重金屬形成了新的礦物相而被固定在玻璃相中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物在高溫下（1300℃以上）被完全分解，同時實(shí)現(xiàn)了飛灰中重金屬的穩(wěn)定化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物的無害化。

玻璃電熔過程的主要化學(xué)反應(yīng)包括：

（1）硅酸鹽反應(yīng)和金屬元素（以M表示）參與成核反應(yīng)：XCaO+yAl₂O₃+zSiO₂→Ca_xAl_ySi_x+3y+2z