赵昂然， 任强强

(1. 中国科学院工程热物理研究所， 北京 100190； 2. 中国科学院大学工程科学学院， 北京 100049)

垃圾焚烧能有效实现生活垃圾的无害化、减量化与资源化[1]。2019年中国的生活垃圾处理量约有2.4×109t，其中进行焚烧处理的约占51%[2]。城市固体垃圾焚烧飞灰(municipal solid waste incineration fly ash，MSWI fly ash)含有重金属盐以及二口恶英等高浸出毒性物质，被划分为危险固体废弃物[3]。

城市固体垃圾焚烧飞灰(简称垃圾飞灰)处理方法主要有热处理法、 分离法和固化稳定法[4]。 热处理法一般是将硅铝添加剂添加到垃圾飞灰中， 使得垃圾飞灰玻璃化， 形成一种均一的无晶玻璃体[5]。 Ito[6]使用旋流床添加SiO2， 实现垃圾飞灰的减容、 减毒和稳定的玻璃化。 Park等[7]在1 500 ℃温度下添加质量分数为5%的SiO2， 垃圾飞灰形成了具有优良物理性能与耐浸出性的玻璃。 Li等[8]在1 450 ℃温度下添加底灰或碎玻璃，将垃圾飞灰转化为低碱度、 低浸出和高抗压的无定形玻璃。Rani等[9]在1 600 ℃温度时添加质量分数分别为21.9%、 8.3%的SiO2和Al2O3， 进行直流等离子弧熔化后垃圾飞灰形成完全非晶态的均质惰性玻璃。 李润东等[10]使用电热式熔融法， 在1 460 ℃温度下添加质量分数为10%的CaO， 垃圾飞灰玻璃化析晶量最少。 夏旻等[11]添加质量分数分别为30%～35%的石英、 55%～75%的玻璃粉， 升温中垃圾飞灰晶相由单[SiO4]变为多[SiO4]结构硅酸盐， 并在1 400 ℃温度下形成[Si—O]骨架的网络结构玻璃体。 陶应翔[12]在垃圾飞灰添加玻璃与煤灰等， 降低了熔融温度， 同时也改善了产物的熔融性与浸出毒性。 综上， 在垃圾飞灰热处理过程中， 硅铝添加剂降低了熔融温度， 同时提升了玻璃体产物的性能。……