飛灰的高溫熔融無害化方法技術

本發明專利技術提供了一種飛灰的高溫熔融無害化方法。該方法包括以下步驟：將飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理，得到混合熔體；以及將混合熔體由熔融裝置排出。本發明專利技術提供的上述方法中，通過高溫熔融能夠將Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Cu等重金屬固結在玻璃中，從而達到重金屬的無害化處理。同時，也能夠將呋喃和二噁英徹底分解去除。特別說明的是，在高溫熔融的過程中，摻入成分調節劑能夠明顯降低飛灰的熔融溫度，有效降低能耗，使飛灰無害化處理更加綠色。總之，本發明專利技術提供的飛灰無害化方法，其成本較低，工藝簡單，適于工業化大規模應用。

High temperature melting harmless method for flying ash

The present invention provides a high temperature melting harmless process for fly ash. The method comprises the steps of mixing fly ash with a component modifier and performing melting treatment in a smelting device to obtain a mixed melt; and mixing the melt from the melting device. In the method provided by the invention, heavy metals such as Pb, Zn, Cd, Cr, Ni and Cu can be solidified in glass by high temperature melting so as to achieve harmless treatment of heavy metals. At the same time, furan and dioxins can also be thoroughly decomposed and removed. Special explanation is that in the process of high temperature melting, the incorporation of component modifier can significantly reduce the melting temperature of fly ash, effectively reduce energy consumption, make fly ash harmless treatment more green. In a word, the fly ash harmless method has the advantages of low cost and simple process, and is suitable for industrial large-scale application.

【技術實現步驟摘要】
飛灰的高溫熔融無害化方法
本專利技術涉及飛灰的無害化處置領域，具體而言，涉及一種飛灰的高溫熔融無害化方法。
技術介紹
生活垃圾、醫療垃圾以及其它危險廢物在焚燒過程中會產生大量飛灰。飛灰是一種含有重金屬、呋喃及二噁英類物質的危險固體廢棄物。飛灰中含有大量堿金屬氧化物、氫氧化物、氯化物及硫化物，飛灰顆粒極小極輕，極易逃逸并漂浮于大氣環境中，造成嚴重的環境污染。目前，處理飛灰的方法有螯合劑固化、燒結固化和熔融固化。其中，飛灰熔融固化方法被認為是最有效、最徹底的無害化方法。中國專利CN101797572A公開了一種等離子體處理垃圾焚燒的方法。該方法利用等離子體爐熔融處理垃圾焚燒飛灰，最終得到熔融玻璃渣產品。但是該方法的缺點是顯而易見的：工業化的等離子體爐價格昂貴且維護復雜，直接限制了其進一步的推廣應用。中國專利CN1632376A公開了一種利用旋風爐高溫熔融垃圾焚燒飛灰的方法，但是該方法處理的飛灰僅占比15％～25％，飛灰處理量太低，不適合推廣應用。中國專利CN102531389A公開了一種利用電弧爐熔融垃圾焚燒飛灰制備微晶玻璃的方法。該方法處理的垃圾焚燒飛灰需要水洗預處理，且熔池溫度為1500～1700℃，屬于高能耗工藝，同樣不適合工程化應用。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種飛灰的高溫熔融無害化方法，以解決現有技術中處理飛灰時存在的工藝復雜、能耗過高的問題。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種飛灰的高溫熔融無害化方法，其包括以下步驟：將飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理，得到混合熔體；以及將混合熔體由熔融裝置排出。進一步地，飛灰為生活垃圾焚燒飛灰、醫療垃圾焚燒飛灰及工業危廢焚燒飛灰中的一種或多種。進一步地，成分調節劑為分析純二氧化硅、石英砂、工業廢渣與尾礦、廢玻璃及污泥中的一種或多種。進一步地，熔融處理的步驟中，熔融溫度為1250～1500℃，保溫時間為0.5～12h。進一步地，按重量百分比計，飛灰包括：10～70％CaO，0.1～10％SiO2，0.1～10％Al2O3，0.1～10％MgO，0.1～30％Cl，0.1～20％SO3，0.1～10％K2O，0.1～10％Na2O，0.1～10％Fe2O3，0.1～10％TiO2，0.1～10％P2O5，0～1％ZnO，0～1％PbO，0～1％SrO，0～1％BaO，0～1％Cr2O3，0～1％CuO，0～1％MnO，0～1％NiO以及0～1％Hg。進一步地，混合熔體中，CaO和SiO2的重量比為0.6～1.4；或者，將CaO和MgO的重量之和記為M，將SiO2和Al2O3的重量之和記為N，M:N＝0.6～1.4。進一步地，將飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理的步驟之后，通過電磁場或物理攪拌，得到混合熔體。進一步地，將混合熔體由所述熔融裝置排出后，得到的熔渣中二噁英去除率達99％或以上，且熔渣中各重金屬的濃度如下：鎘≤1mg/L，鉻≤5mg/L，銅≤100mg/L，鎳≤5mg/L，鉛≤5mg/L，鋅≤100mg/L，砷≤5mg/L，汞≤0.1mg/L。本專利技術提供的上述方法中，通過高溫熔融能夠將Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Cu等重金屬固結在玻璃中，從而達到重金屬的無害化處理。同時，也能夠將呋喃和二噁英徹底分解去除。特別說明的是，在高溫熔融的過程中，摻入成分調節劑能夠明顯降低飛灰的熔融溫度，有效降低能耗，使飛灰無害化處理更加綠色。總之，本專利技術提供的飛灰無害化方法，其成本較低，工藝簡單，適于工業化大規模應用。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結合實施例來詳細說明本專利技術。正如
技術介紹
部分所描述的，目前對飛灰進行處理時，存在工藝復雜、能耗過高的問題。為了解決這一問題，本專利技術提供了一種飛灰的無害化方法，其包括以下步驟：將飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理，得到混合熔體；以及將混合熔體由熔融裝置排出。本專利技術提供的上述方法中，通過高溫熔融能夠將Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Cu等重金屬固結在玻璃中，從而達到重金屬的無害化處理。同時，也能夠將呋喃和二噁英徹底分解去除。特別說明的是，在高溫熔融的過程中，將成分調節劑摻入飛灰中進行共同處理，能夠明顯降低飛灰的熔融溫度，從而能夠有效降低能耗，使飛灰得無害化處理更加綠色。總之，本專利技術提供的飛灰無害化方法，其成本較低，工藝簡單，適于工業化大規模應用。優選地，將飛灰和成分調節劑混合并進行熔融處理可以包括以下步驟：將飛灰和成分調節劑混合，得到混合原料；混合原料通過壓球造粒，輸送至高溫熔融裝置。本專利技術上述的處理方法適用于各種飛灰的處理。在一種優選的實施方式中，上述飛灰為生活垃圾焚燒飛灰、醫療垃圾焚燒飛灰及工業危廢焚燒飛灰中的一種或多種。這些飛灰重金屬、二噁英等有毒成分含量較高，利用本專利技術中的處理方法能夠將其無害化。上述成分調節劑優選采用分析純二氧化硅、石英砂、工業廢渣(比如：礦渣、鋼渣、赤泥)與尾礦、廢玻璃及污泥中的一種或多種。這些成分調節劑均具有較好地降低飛灰熔點的作用，能夠使處理過程更為綠色。尤其是工業廢渣、尾礦、廢玻璃以及污泥等固體廢物，均可以作為飛灰熔融的硅質原料，調節飛灰中較高的堿度，得到低熔點的熔渣。且它們均采用全固廢原料，不僅可以進一步降低原料成本，而且能夠進一步實現固體廢物的減量化和無害化。在一種優選的實施方式中，熔融處理的步驟中，熔融溫度為1250～1500℃，保溫時間為0.5～12h。該溫度較傳統的飛灰熔融溫度低，且該條件下，呋喃和二噁英徹底能夠更加徹底地分解去除，其他有害重金屬能夠更有效地被固結在冷卻后形成的玻璃中。采用本專利技術上述的處理方法能夠處理任意的飛灰。在一種優選的實施方式中，按重量百分比計，飛灰包括：10～70％CaO，0.1～10％SiO2，0.1～10％Al2O3，0.1～10％MgO，0.1～30％Cl，0.1～20％SO3，0.1～10％K2O，0.1～10％Na2O，0.1～10％Fe2O3，0.1～10％TiO2，0.1～10％P2O5，0～1％ZnO，0～1％PbO，0～1％SrO，0～1％BaO，0～1％Cr2O3，0～1％CuO，0～1％MnO，0～1％NiO以及0～1％Hg。具有上述成分的飛灰，以本專利技術提供的方法進行無害化方法，處理效果更佳。在一種優選的實施方式中，將飛灰和成分調節劑混合并進行熔融處理的步驟中，混合熔體中，CaO和SiO2的重量比為0.6～1.4；或者，將CaO和MgO的重量之和記為M，將SiO2和Al2O3的重量之和記為N，M:N＝0.6～1.4。這樣，能夠進一步固結飛灰中的重金屬，同時，能夠在盡量減少成分調節劑用量的基礎上更有效降低熔融溫度，減少能耗，使無害化處理過程更為綠色，更適合工業推廣。本領域技術人員可以根據上述混合熔體中的元素比例調整成分調節劑的具體用量，在此不再贅述。需要特別說明的是，飛灰高溫熔融過程會產生大量揮發性氯鹽和酸性氣體，導致熔渣與投入原料的CaO和SiO2的重量比值(或M/N)不一致，本專利技術專利采用熔渣的CaO和SiO2的重量比值(或M/N)來判斷熔融效果及玻璃渣固化重金屬的效果更科學。在一種優選的實施方式中，將飛灰和成分調節劑混合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種飛灰的高溫熔融無害化方法，其特征在于，包括以下步驟：將所述飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理，得到混合熔體；以及將所述混合熔體由所述熔融裝置排出。

【技術特征摘要】
1.一種飛灰的高溫熔融無害化方法，其特征在于，包括以下步驟：將所述飛灰和成分調節劑混合并在熔融裝置中進行熔融處理，得到混合熔體；以及將所述混合熔體由所述熔融裝置排出。2.根據權利要求1所述的無害化方法，其特征在于，所述飛灰為生活垃圾焚燒飛灰、醫療垃圾焚燒飛灰及工業危廢焚燒飛灰中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的無害化方法，其特征在于，所述成分調節劑為分析純二氧化硅、石英砂、工業廢渣與尾礦、廢玻璃及污泥中的一種或多種。4.根據權利要求1至3中任一項所述的無害化方法，其特征在于，所述熔融處理的步驟中，熔融溫度為1250～1500℃，保溫時間為0.5～12h。5.根據權利要求4所述的無害化方法，其特征在于，按重量百分比計，所述飛灰包括：10～70％CaO，0.1～10％SiO2，0.1～10％Al2O3，0.1～10％MgO，0.1～30％Cl，0.1～20％SO3，0.1～10％K2O，0.1～10％Na2O，0.1～10％Fe2O3，0.1～10％Ti...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳德喜，高術杰，劉海威，馬明生，姚建明，胡立瓊，彭孝容，梁梅，
申請(專利權)人：中國恩菲工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11