众所周知，现代人类的生活方式，不仅大量的消费资源和能量，而且 每天要排出大量的废弃物，如工业上的固体废物有粉煤灰、含毒汞污泥等， 还有城市生活固体垃圾以及农业上各类废弃物如稻草、麦杆、棉花杆、豆 杆等。现有的处理各式固体废弃物的技术包括：
1.生活固体废弃物
目前国际上大规模处理城市废弃物主要有：热处理、填埋处理、堆肥 处理。
焚烧法：热处理即为焚烧法，投资巨大，尤其对排放废气的治理费用 极为昂贵，但是它是生活固体废弃物无害化、减量化较有效的一种处理方 式，但产生炉渣。
填埋法：对灰土类等无机生活固体废弃物是一种合理的处理方法，但 对有机易腐的生活固体废弃物并非是一种合理的处理方法。从保护环境的 角度看，这样的填埋是将污染废物作一种空间的转移，将之暂时封闭起来， 而并未实质解决及改变生活固体废弃物作为污染物源的问题，浪费大量宝 贵的土地资源及严重影响生态环境。
堆肥法：是将有机物高温堆肥，筛下物粗肥细作，作为有机复合肥施 于农田，而城市生活废物所含的物质涉及范围太广，不利于使用堆肥法， 以免影响环境和健康。
2.工业固体废弃物----粉煤灰
长期以来，中国国家有关部门及单位对粉煤灰有效利用的研究和引入 先进技术设备方面，已取得了一定的成就。主要是将粉煤灰掺合于粘土中 用来生产粉煤灰粘土砖，在制造砖块时，仍需消耗大量的宝贵的“粘土” 资源，同时在制造生产粉煤灰粘土砖工序中需要消耗大量的“煤”能源进 行煅烧，对空气产生一定的污染。另外还有些报道，如申请号为91106058.8 专利申请，是以粉煤灰和普通水泥及水溶性环氧树脂水溶液混合加压、蒸 气养护制成砖。此法实际上已在粉煤灰开发利用技术方面跨出了一大步， 但至今得不到推广和应用，主要是制砖工艺尚未取得满意效果。
3.有毒工业固体废弃物------含汞污泥
由于石化产品很多，因此石油化学工业的各种固体废弃物性质有很大 差异。因此处理方法及效果会与有关的工艺流程、主要设备和构筑物、运 输控制条件等有所关连，因而产生不同的效果。
目前，处置工业废弃物方法却仍停留在堆放、深埋、直接排入江河湖 海和焚烧这4种方法。但无论使用哪一种方法，实际上都仍未能解决废弃 物的真正污染问题，而且有关的处理费用十分昂贵，就以目前世界上各国 一般采用的焚烧法为例，其设备投资费用需数以亿美金计算，在1986年 美国、日本两国处理每一吨工业废弃物约需几万美金，而其效果只不过是 将废弃物作一体积减少而已，污染源还是继续存在；同时在焚烧过程中， 对大气产生了极为严重的二次污染。因此巨额的开支，技术的停滞及处理 能力的不足，成为世界各国都感到十分棘手的问题。科技先进如美国在处 理能力、技术、费用方面都仍没有一种可作一次性彻底解决的方法，使整 个人类将面临生存危机。
地耕法是处理炼油厂污泥的一种新方法，它是将污泥撒在预处理的场 地上，将其与土壤混合，靠土壤中的自生微生物把有机物分解成终态产物 ——二氧化碳和水分，并增加土壤中腐败物质的含量。美国自1953年到 1983年都是使用耕地法处理炼油厂污泥，其处理量占炼油厂总污泥量的 34％。目前美国、加拿大、英国、法国、荷兰、丹麦和瑞典均在使用和研 究地耕法。用地耕法处理污泥不需要脱水，用管道将污泥送入场地即可， 总费用比燃烧法减少2/3以上。美国长期使用地耕方法，但已发现对地下 水、大气潜在着极大的危险，现在已开始限制使用。
4.农业废弃物
主要是指通过农业生产活动中所产生的一切废弃物，如稻草、棉花杆、 稻糠、豆杆、麦杆、秸杆以及落叶等。一般传统处理这类废物的方式都采 用在露天进行焚烧，致使产生大量烟雾，严重污染大气层，也造成资源的 严重浪费。有的废弃物如稻草处理造纸，会严重污染水源、河流。
本发明的目的是克服已有技术的不足，提出一种为彻底解决各种城 市、工业、农业固体废弃物而研制出来的转化处理方法中所用的催化凝固 剂。
本发明的另一个目的是催化凝固剂应用于粉煤灰、含汞污泥、城市生 活固体废弃物、农业各式固体废弃物，使其转化成各类建筑材料。
本发明的催化凝固剂是以氧化镁或菱镁矿石粉、硫酸亚铁、多聚磷酸 钠、氯化钠、磷酸二钠、磷酸和水为基本成份，然后根据所处理的固体废 弃物包括粉煤灰，含汞污泥、城市生活固体垃圾以及农业上各类废弃物， 选择包括滑石粉、三氯化铝，正硅酸乙酯、石英粉末、磷酸镁、三氯化铁、 191树脂、307树脂、尿醛树脂中的两种、三种或三种以上的混合物。
本发明催化剂凝固剂有下列四种配方：
(1)应用于处理粉煤灰的催化凝固剂的组成及其重量份数：
菱镁矿石粉10-500份、氯化镁水溶液30-800份、硫酸亚铁1-20份、 多聚磷酸钠2-30份、磷酸4-50份、滑石粉5-50份、三氯化铝1-15份、颜 料粉0-60份、水10-1000份；
(2)应用于处理城市生活固体垃圾的催化凝固剂的组成及重量份数：
氧化镁30-800份、氯化镁水溶液40-1000份、硫酸亚铁2-40份、多 聚磷酸钠3-30份、磷酸5-50份、二氧化硅1-20份、三氯化铁1-15份、滑 石粉5-50份、正硅酸乙酯3-30份、三氯化铝1-20份、石英粉末1-10份、 307树脂2-20份、磷酸镁1-1 5份、磷酸三钠1-10份、氯化钠1-10份、水 10-1000份；
(3)应用于处理农业废弃物的催化凝固剂的组成及重量份数：
氧化镁10-300份、氯化镁水溶液15-450份、硫酸亚铁1-20份、多 聚磷酸钠2-30份、磷酸5-50份、尿醛树脂1-20份、三氯化铁1-20份、水 10-1000份。
(4)应用处理汞污泥的催化凝固剂的组成及重量份数：
氧化镁20-600份、氯化镁水溶液30-900份、硫酸亚铁1-30份、多聚 磷酸钠2-40份、磷酸3-30份、滑石粉4-40份、三氯化铝1-20份、磷酸三 钠1-15份、191树脂3-25份、水10-1000份。
所述的氧化镁为辽宁营口生产的轻烧氧化镁，含镁70％，70目筛。
所述的菱镁矿石粉为山东莱芜产的菱镁矿石粉，含镁75％，80目筛。
所述的氯化镁水溶液为青海盐湖产的氯化镁加水调制而成，其浓度 40％。
所述的硫酸亚铁、滑石粉、二氧化硅、多聚磷酸钠、三氯化铝、磷酸 镁、三氯化铁、正硅酸乙酯、磷酸三钠、颜料粉均为市售的工业级产品。
所述的滑石粉为80目筛，市售的工业级产品。
所述的磷酸浓度为98％，市售的工业级产品。
本发明的催化凝固剂的制备方法：将原料置于容器中搅拌均匀得到胶 状的催化凝固剂。
本发明的催化凝固剂应用于粉煤灰制备包括空心砖、实心砖、道路彩 砖在内建筑材料的方法，包括以下步骤：
(1)菱镁矿石粉10-500份、氯化镁水溶液30-800份、硫酸亚铁1-20份、 多聚磷酸钠2-30份、磷酸4-50份、滑石粉5-50份、三氯化铝1-15份、颜 料粉0-60份、水10-1000份混合搅拌均匀，得到胶状物料即催化凝固剂；
(2)将粉煤灰50-1000份、砂30-600份和步骤(1)的催化凝固剂20-400 份搅拌混合，边搅拌边加水，直至得到软料；
(3)步骤(2)的软料注入模具，振动挤压成型，脱模，得到毛坯：
(4)将步骤(3)的毛坯送入密闭容器或室内养护室蒸气养护，温度 150-180℃、时间6-16小时，然后自然养护25-28天，即得到所需的产品。
本发明的催化凝固剂应用于城市生活固体垃圾制备建筑材料，其制备 过程包括以下步骤：
(1)固体垃圾的预处理：收集的固体垃圾先经挤压脱水，至含水低于 20％，不用粉碎的小颗粒直接进入料仓，余下的经磁造机将金属吸出后将 硬物压碎后送料仓
(2)将氧化镁30-800份、氯化镁水溶液40-1000份、硫酸亚铁2-40份、 多聚磷酸钠3-30份、磷酸5-50份、二氧化硅1-20份、三氯化铁1-15份、 滑石粉5-50份、正硅酸乙酯3-30份、三氯化铝1-20份、石英粉末1-10份、 307树脂2-20份、磷酸镁1-15份、磷酸三钠1-10份、氯化钠1-10份、水 10-1000份，混合搅拌均匀，得到胶状物即催化凝固剂；
(3)将步骤(2)预处理后的固体垃圾100-1000份，步骤(2)的催化 凝固剂50-500份混合搅拌，边搅拌边加入水直至得到软料；
(4)将步骤(3)的软料注入模具，振动挤压成型，制得毛坯；
(5)步骤(4)毛坯送入保温隧道或保温室内，于100-200℃蒸汽养护14-24 小时，再送养护堆场，自然养护28-40天，即得到所需的建筑材料，所述 的建筑材料包括不同规格的实心或空心护围墙砖，马路用的隔离墩、路基 层、公路基石，围海造田、筑堤砌石，不同光哑表面、色彩形状的行人道 板砖、广场砖、地砖以及堆山造景的材料。
本发明的催化凝固剂应用于农业废弃物制备建筑材料包括仿木材料的 承重箱条、承重托盘、家居用组合柜面板的方法，制备过程包括以下步骤：
(1)农业固体废弃物包括稻草、稻糠、棉花杆、豆杆、麦杆、高梁杆、 庶渣、谷壳、干草中的一种、两种或两种以上混合物，粉碎至10-60目， 然后加水使其含水率达10-40％；
(2)将氧化镁10-300份、氯化镁水溶液15-450份、硫酸亚铁10-20份、 多聚磷酸钠20-30份、磷酸5-50份、尿醛树脂1-20份、三氯化铁1-20份、 水10-1000份混合均匀，得到胶状物料即催化凝固剂；
(3)取步骤(1)粉碎后的固体废弃物50-1000份、步骤(2)的催化凝 固剂150-1500份，混合搅拌，边搅拌边加入水，直到得到软料；
(4)将步骤(3)的软料注入制板成型机中，振动挤压成型，切割成所 需的规格；
(5)将步骤(4)成型料送入室内养护室，于80-150℃下蒸汽养护10-20 小时，再送至自然养护堆场进行20-30天自然养护，即得到所需的产 品。
本发明的催化凝固剂应用于汞污泥制备建筑材料包括道路彩砖、 道路路基石的方法，制备过程包括以下步骤：
(1)氧化镁20-400份、氯化镁水溶液30-900份、硫酸亚铁1-30份、 多聚磷酸钠2-40份、磷酸3-30份、滑石粉4-40份、三氯化铝1-20份、 磷酸三钠1-15份、191树脂3-25份、水10-1000份混合均匀；得到胶 状物料即催化凝固剂；
(2)将汞污泥300-1000份、砂50-500份和步骤(1)的催化凝固剂 400-1100份混合搅拌，边搅拌边加入水，直至得到软料；
(3)将步骤(2)的软料注入模具，振动挤压成型，得到毛坯；
(4)将步骤(3)的毛坯送入密闭容器或室内，于100-180℃蒸汽养 护6-16小时，然后露天自然养护25-28天即得到所需的产品。
本发明的优点和效果：
本发明催化凝固剂与各类固体废弃物充分搅拌，经过复杂的化学 反应，形成一种胶状态原料，这种主体胶状的材料其本身的化学份子具 含碱性和活性份子，在与其它物料混合搅拌时，其中的有害和腐败物质进 行分解作用，所有腐败物质都会转化成石质，使固体废弃物达到无害化， 再经由机械挤压振动后产生自然凝固，此乃为“常温无烧固化”方法。 此“常温无烧固化”法不同于传统的如水泥的固化方法，而是将固化结 构的胶凝状态改变成为多种物资互相混合的结晶化结构状态，这种分子结 构是针状和长柱状互相交叉连成网状结构的晶体，具有异常高强机械性 能，由于添加了有机、无机性剂，因此极大的提高了制品的抗折、抗压强 度，并具有极高的抗磨作用。而且可使转化后的材料形成一种化学性能 十分稳定且成中性的溶岩状石块的新物质，经过养护挤压及一段时间的养护 后，可形成一种全新型的建筑材料。
这种采用化学反应转化处理形成新材料的方法，可以大规模的处理各 式固体废弃物，大大地减少固体废弃物对环境的二次污染，相对较目前所 使用的其它处理固体废弃物方法来说，具有“再生再造、技术简便、费用 低廉”的优点，同时更具有“抑制环境污染，保持生态平衡，保护大量 宝贵土地免受滥用破坏，提高资源利用、变废为宝、减少废弃物堆积、净 化地球环境”等的特点。

实例1-3
实例1-3是制备应用于火力发电厂的粉煤灰的催化凝固剂，其组 成和含量见表1。制备方法：将原料混合均匀即可。
实例4-6
实例4-6是制备应用于处理城市生活固体垃圾催化凝固剂，其组 成及含量见表2。
实例7-9
实例7-9是制备用于处理农业废弃物的催化凝固剂，其组成及含 量见表3。
实例10-12
实例10-12是制备应用于石化企业生产过程产生的汞污泥的催化 凝固剂，其组成和含量见表4。
实例13
本实例是本发明催化凝固剂应用于制备粉煤灰砖(240× 11553mm)。
原料配比：
上海闵行发电厂粉煤灰150公斤、砂90公斤、实例2催化凝固剂 60公斤、水35公斤。粉煤灰的化学成份：二氧化硅60.12％、氧化铝 25.32％、三氧化铁8.1％、氧化钙2.1％、氧化钾2.15％、氧化钠1.3％、 氧化镁0.94％、二氧化锑0.41％。
制备过程：将上述原料送入混凝土搅拌器混匀后注入240×115× 53mm模具，振动挤压成型，脱模后送室内养护室，于170℃蒸汽加 热养护10小时，然后送至露天自然养护堆场进行28天自然养护，得 到所需的试样。试样经上海大学建设工程质量检测站检测。
检测方法：按GB/12542-92抗压强度检验设备压力试验机，型号 为NYL-600CT-08、抗折强度检验设备，液压万能试验机，型号WE- 50GJ09。
检测结果：统计数据见表5。
实例14
本实例是本发明的催化凝固剂用于城市固体垃圾制备150×150× 150mm试样。
原料配比：中国广州市生活垃圾(基本成份见表6)250公斤、实 例5的催化凝固剂120公斤、水30公斤。
制备方法：上述原料送入混凝土搅拌器混匀后注入150×150× 150mm模具内，振动挤压成型，送室内养护室，于120℃下蒸汽养护 22小时，然后送至自然养护场进行40天自然养护即得到所需的试样。 试样经中国环境检测总站分析测试，其结果见表7。
实例15
本实例是本发明的催化凝固剂用于制备100×100×100mm试样。
原料配比：
含汞污泥(有害重金属含量见表8)300公斤、砂300公斤、水300 公斤、实例12的催化凝固剂400公斤。
制备过程：上述原料经搅拌机混匀后注入100×100×100mm模 具，振动挤压成型，再放入密闭蒸箱中蒸汽养护8小时，取出自然养 护28天，得到所需的试样。
试样经国家环境测试中心分析测试，结果见表9。
实例16
本实例是本发明的催化凝固剂应用于稻糠制备板条，用作石板外 包箱用材，以代替原木材料。
原料配比：稻糠500公斤、实例8的催化凝固剂150公斤、水50 公斤。
制备过程：上述原料通过搅拌机混匀，注入制板成型机，振动成 型后放入温度90℃室内加热养护17小时，然后送至室外堆场自然养 护26天即可。
该板条制成的代木装箱经英国威远集团派专人去现场测试认为， 该产品的质量达到公司要求的品质、抗压、抗折、防火、防水、防虫、 无菌及承重力等的标准。
               表1催化凝固剂组成及含量

表2催化凝固剂组成及含量

表3催化凝固剂的组成及含量

            表4催化凝固剂的组成及会含量         组份 实例10含量，kg 实例11含量，kg 实例12含量，kg     氧化镁     580     25     250 氯化镁水溶液     40     860     450     滑石粉     40     5     30   硫酸亚铁     2     15     30   多聚磷酸钠     35     3     28     磷酸     4     18     24   三氯化铝     18     2     10   磷酸三钠     2     10     15     水     980     15     500   191树脂     20     10     3
                          表5检测结果    序    号     抗压强度     抗折强度 破坏荷重，KN 抗压强度，MPa 破坏荷重，KN 抗折强度，MPa     1     60.0     4.6     3.69     4.4     2     127.0     11.0     3.84     3.4     3     139.0     11.7     3.84     3.6     4     112.5     9.6     3.71     3.4     5     135.5     10.8     7.16     7.1
                           表6广州市城市生活垃圾的基本成分    序号     组成          来源           组成            共计     重量     吨/日    比例     ％    重量    吨/日    比例     ％     1     有机易腐物、     树叶杂草   住户宾馆、饭店菜果   场、公园、道路     2183.1     60.64     3053.2     84.81     2     灰、砖、余泥   住户、建筑、装修     578.5     16.07     3     碎陶瓷瓦片   装修、建材商店     43.2     1.20     4     废家具、     烂竹木、破布   住户，近郊、工厂     212.4     5.90     5     废烂皮革   住户、工厂     36.0     1.00     6     玻璃瓶，碎片   住户、装修、厂店     107.6     2.99     546.8     15.19     7     废旧橡胶   住户、边角料     28.8     0.80     8     废旧塑料、薄膜、     泡沫塑料、塑料     袋、编织袋   工厂、近郊、贸易、生   活、饮食店、单位     108.0     3.00     9     废旧金属、铁、     铝、锑等   装修、基建、住户、易   拉罐厂边角料     20.2     0.56     10     瓦椤纸、纸盒、     纸箱、报纸、杂     纸   住户、工厂、仓库   单位、商店     282.2     7.84    合计     城市生活垃圾   市区与部分近郊     3600     100     3600     100
                   表7分析结果* 分析项目 测试结果，mg/kg 方法来源 总量 水浸出量  Cu  Cd  Pb  12.2  未检出  6.05 未检出 未检出 未检出 GB/T15555.2-1995 总Cr  11.6 --- GB/T15555.6-1995 六价Cr  --- 未检出 GB/T15555.4-1995  As  Hg  27.2  1.96 未检出 未检出 原子荧光分光光度法
*注：样品预处理方法：(1)硝酸的高氯酸-氢氟酸全消解法；
(2)水振汤浸取法《工业固体废物有害行性试验与监测 分析方法(试行)》。
        表8有害重金属含量     测试项目     含量(mg/kg)     Pb     107     Ni     54     Cu     193     Cr     ＜0.035(Mg/cm2)     As     0.7     Mn     165     Cd     ＜0.061(Mg/cm2)     Hg     17
*注：由国家环境分析中心测试。
                   表9检测结果*     测试项目   浸出毒(mg/L) 最高允许浓度(mg/L)     氰化物     ＜0.004     1.0     无机氟化物     ＜0.05     50     Hg     ＜5.0×10-5     0.05     有机汞     未检出     不得检出     Pb     ＜0.002     3     As     ＜0.01     1.5     Cd     ＜0.0005     0.3     Cu     ＜0.005     50     Zn     ＜0.01     50     Be     ＜0.002     0.1     Ni     ＜0.04     10     六价Cr     ＜0.004     1.5     Cr     ＜0.01     10   抗压强度，MPa     53.8
*注：元素和化合物的测定方法：Hg为冷原子吸收法，有机汞 为气相色谱法，氰化物为异烟酸-吡唑酮光度法，氟化物为离子选择 电极法，其它元素为原子吸收光度法。