熔融氯化焙烧挥发炉及其对危废焚烧物无害化处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种熔融氯化焙烧挥发炉，包括氯化焙烧挥发部分和熔融氯化挥发部分，氯化焙烧挥发部分的底部与熔融氯化挥发部分的一端连通，氯化焙烧挥发部分顶部设有进料口、顶部侧壁设有烟气出口。氯化焙烧挥发部分由预热区、焙烧挥发区和燃烧室组成，熔融氯化挥发部分底部为炉基，炉基表面为倾斜面，炉基上为熔融氯化挥发池，炉基表面之下铺设有电热棒，炉基表面最低处的侧壁上设有熔融渣出口。本发明专利技术将竖式焙烧炉和卧式熔融炉连通，形成L形的熔融焙烧挥发炉，可对危废进行充分氯化焙烧和熔融氯化挥发处置，使危废中的有价金属以金属氯化物的形式挥发回收，剩余物质经水淬或风淬形成玻璃状颗粒资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
熔融氯化焙烧挥发炉及其对危废焚烧物无害化处理的方法
本专利技术涉及危废无害化处理，尤其涉及一种熔融氯化焙烧挥发炉及其对危废焚烧物无害化处理的方法。
技术介绍
我国近年来经济一直保持持续快速发展，随着经济、工业的持续增长和资源大幅度的开发利用，危险废物也以一定比例增长，产生的数量越来越大，危险废物带来的环境危害逐渐引起人们的重视。这些废弃危险废物大多含有重金属，同时还含有CaO、Al2O3、SiO2等建材所需成分，是可再生利用的“城市矿产”资源，因此急需一种能使危险废物“减量化、无害化、资源化”处置为目标的节能、环保、高效的无害化、资源化处置生产设备。目前大部分危险废物的处置一般有以下四种方式。一是焚烧，焚烧残渣及飞灰送危废填埋场填埋。危险废物焚烧的主要特点是减量化效果明显，但危险废物焚烧过程中也会产生大约20-30％含高浸出浓度重金属的焚烧残渣及飞灰。焚烧残渣及飞灰中除了含有重金属外，还含有二噁英、氯盐、硫酸盐、碳酸盐等有害成分。根据《国家危险废物名录(2016版)》规定危险废物焚烧、热解等处置过程产生的非玻璃态底渣及飞灰仍然纳入危险废物管理(废物类别HW18,废物代码772-003、004-18)。二是送危废填埋场固化安全填埋。我国对于焚烧底渣及飞灰主要采用危险废物填埋场填埋的方式进行最终处置，根据国家规定，含重金属的危险废物根据《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598—2019)须经《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)检测，若填埋的物料中铜高于120mg/L、铅高于1.2mg/L、锌高于120mg/L、镍高于2mg/L、砷高于1.2mg/L必须经过预处理，否则禁止直接进入危险废物填埋场处置。其中填埋处置方式除了占用大量土地资源，造成土地资源浪费，而且危险废物中的重金属等有害物质对土壤、地下水、大气均存在潜在的二次环境污染风险。三是把一部分有色金属含量高的危险废物如含铜污泥、有色金属冶炼烟道灰等掺入到铜、铅、锌等矿粉里用传统有色金属冶炼工艺进行提取回收。因有色金属冶炼企业对目标原料含量、成分要求严格。而危险废物里的重金属成分复杂多变、含量不等、有害杂质多，所以危险废物在有色金属冶炼行业里只能少量掺和使用，用量不大。四是等离子熔融处置危险废物。等离子熔融处置在危险废物减容、减重、重金属固化、无害化方面具有优势。具体是将危险废物与添加剂混合，经等离子体高温熔融形成高温熔融渣，在空气冷却或水淬冷却等快速冷却条件下将重金属固化在物理、化学性质稳定的玻璃态物质里而不被浸出。但是这种等离子体处置技术存在设备造价昂贵、处理成本高、在技术方面等原因阻碍了这种技术的快速推广。另外等离子体熔融处置工艺，只是注重熔融渣固化重金属，在危险废物重金属综合回收、资源化利用方面没有优势。上述四种危废处置方式各有优劣，但都未能同步实现危险废物在无害化处置的基础上同时又资源化利用的处置方式。
技术实现思路
本专利技术针对现有危废处置无法实现无害化和资源化充分回收利用的问题，提供一种熔融氯化焙烧挥发炉及其对危废焚烧残余物无害化处理的方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种熔融氯化焙烧挥发炉，包括氯化焙烧挥发部分和熔融氯化挥发部分，氯化焙烧挥发部分为竖式焙烧炉，熔融氯化挥发部分为卧式熔融炉，氯化焙烧挥发部分的底部与熔融氯化挥发部分的一端连通使所述熔融氯化焙烧挥发炉呈L形；氯化焙烧挥发部分由耐火墙组成炉壁，顶部设有进料口，顶部侧壁设有烟气出口，进料口以下分别为预热区、焙烧挥发区和燃烧室，燃烧室设有燃烧器a；熔融氯化挥发部分底部为炉基，炉基表面为倾斜面，与氯化焙烧挥发部分连接处的炉基表面高，炉基的空间为熔融挥发池，炉基表面之下铺设有电热棒，炉基表面最低处的侧壁上设有熔融渣出口，熔融氯化挥发部分的顶部设有多个燃烧器b，每个燃烧器b之上的顶壁上均设有富氧补风口。本专利技术将竖式焙烧炉和卧式熔融炉连通，形成L形的熔融氯化焙烧挥发炉，物料从竖式氯化焙烧挥发炉顶端加入，逐步升温实现预加热和初步挥发，进入卧式熔融炉后进行充分熔融氯化挥发，竖式氯化焙烧挥发炉起到预热挥发的作用，卧式熔融炉起到深度高温熔融氯化挥发的作用，二者结合后可对危废进行充分焙烧和挥发，使危废中的有价金属以金属氯化物的形式挥发回收，熔融尾渣经水淬或风淬形成玻璃状颗粒回收，实现危废无害化处理和有价值物质的高效率资源化回收利用。本专利技术熔融氯化挥发炉可以同时处理多种危险废物，具有原料适应性强、节能环保、工艺流程短，危险废物处置减量化、无害化、资源化等优点。氯化焙烧根据焙烧产物形态可分为中温氯化焙烧、高温氯化焙烧和氯化离析三种类型。中温氯化焙烧生成的金属氯化物留在物料中，然后用浸出法使其转入溶液中，故常将其称为氯化焙烧一浸出法。高温氯化焙烧法，是在一定的温度和气氛条件下，金属氯化物呈气态从被焙烧物料中挥发出来。通过湿法洗涤使其溶解在洗液里而捕集回收，故称为氯化焙烧挥发法。氯化离析法是在氯化焙烧挥发的同时又使金属氯化物被还原而呈金属态析出，然后用物理选矿法将其与其他组分相分离。本专利技术能够实施的原因是金属氯化物普遍具有熔点沸点较低、挥发性高、易溶于水等特点。使物料在一定的温度和气氛条件下，用氯化剂与物料中的目标金属反应，生成沸点较低的金属氯化物从物料中挥发分离出来。对含有金、银、铜、铅、锌、镍、锡的固废均适用。本专利技术的熔融氯化焙烧挥发炉是利用高温氯化焙烧挥发法工艺，结合高温熔融造锍捕金工艺能彻底打开杂质对微细粒金属的包裹，有价金属回收率高，具有能综合回收物料中金、银、铜、铅、锌等有价金属的优点。本专利技术耐火墙由内到外依次由刚玉或碳化硅耐火砖、保温砖、保温棉和钢板组成，耐火墙外部设有烟气通道，烟气通道底端与熔融氯化挥发部分连通，烟气通道上端通过在耐火墙上开凿的通孔与氯化焙烧挥发区连通。设置烟气通道，可使卧式熔融炉中挥发的烟气与竖式氯化焙烧挥发炉下行的物料分离，便于控制竖式氯化焙烧挥发炉下行物料的温度。为了增加熔融氯化挥发时间，在熔融挥发池设置楔形挡板，将熔融挥发池分成两部分，避免熔融物料过于堆积导致熔体不易流出的问题。楔形挡板不与熔融氯化焙烧部分的顶壁接触，楔形挡板斜面与所述炉基表面的夹角处的侧壁上设有熔融渣出口。为了使过程易于控制，本专利技术在烟气出口处的侧壁上设有测温口a，在预热区的侧壁上设有测温口b，在焙烧挥发区的侧壁上设有测温口c，在熔融氯化焙烧部分的顶壁设有测温口d，在熔融氯化焙烧部分的侧壁上部设有观测口a，在烟气出口处的侧壁上设有观测口b，在燃烧室的侧壁上设有观测口c。采用本专利技术熔融氯化焙烧挥发炉对危废焚烧物无害化处理的方法为：1)制备危废型材将危废渣细化成100-150目的粉末，将粉末与氯化剂、还原剂和助熔剂混合均匀，压力造型成外径50mm、内径15mm、高50mm的筒体，100-200℃烘干后备用；2)开炉升温将步骤1)所得型材从进料口自上而下加入到氯化焙烧挥发区底部，依次向上加满至进料口以上为止。炉内加满料后，开启引风机和助燃风机，引燃燃烧器a和燃烧器b，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，包括氯化焙烧挥发部分和熔融氯化挥发部分，所述氯化焙烧挥发部分为竖式焙烧炉，所述熔融氯化挥发部分为卧式熔融炉，氯化焙烧挥发部分的底部与熔融氯化挥发部分的一端连通使所述熔融氯化焙烧挥发炉呈L形；所述氯化焙烧挥发部分由耐火墙组成炉壁，顶部设有进料口，顶部侧壁设有烟气出口，进料口以下分别为预热区、焙烧挥发区和燃烧室，燃烧室设有燃烧器a；所述熔融氯化焙烧部分底部为炉基，炉基表面为倾斜面，与所述氯化焙烧挥发部分连接处的炉基表面高，炉基的空间为熔融氯化挥发池，炉基表面之下铺设有电热棒，炉基表面最低处的侧壁上设有熔融渣出口，所述熔融氯化挥发部分的顶部设有多个燃烧器b，每个所述燃烧器b之上的顶壁上均设有富氧补风口。/n

【技术特征摘要】
1.一种熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，包括氯化焙烧挥发部分和熔融氯化挥发部分，所述氯化焙烧挥发部分为竖式焙烧炉，所述熔融氯化挥发部分为卧式熔融炉，氯化焙烧挥发部分的底部与熔融氯化挥发部分的一端连通使所述熔融氯化焙烧挥发炉呈L形；所述氯化焙烧挥发部分由耐火墙组成炉壁，顶部设有进料口，顶部侧壁设有烟气出口，进料口以下分别为预热区、焙烧挥发区和燃烧室，燃烧室设有燃烧器a；所述熔融氯化焙烧部分底部为炉基，炉基表面为倾斜面，与所述氯化焙烧挥发部分连接处的炉基表面高，炉基的空间为熔融氯化挥发池，炉基表面之下铺设有电热棒，炉基表面最低处的侧壁上设有熔融渣出口，所述熔融氯化挥发部分的顶部设有多个燃烧器b，每个所述燃烧器b之上的顶壁上均设有富氧补风口。


2.根据权利要求1所述的熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，所述耐火墙外部设有烟气通道，所述烟气通道底端与所述熔融氯化挥发部分连通，所述烟气通道上端通过在所述耐火墙上开凿的通孔与所述氯化焙烧挥发区连通。


3.根据权利要求1所述的熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，所述熔融氯化挥发池设有楔形挡板，所述楔形挡板不与所述熔融氯化焙烧部分的顶壁接触，所述楔形挡板斜面与所述炉基表面的夹角处的侧壁上设有熔融渣出口。


4.根据权利要求1所述的熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，所述烟气出口处的侧壁上设有测温口a，所述预热区的侧壁上设有测温口b，所述焙烧挥发区的侧壁上设有测温口c，所述熔融氯化挥发部分的顶壁设有测温口d。


5.根据权利要求1所述的熔融氯化焙烧挥发炉，其特征在于，所述熔融氯化挥...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝新刚，胡尊彬，祝铭鸿，
申请(专利权)人：烟台泰新环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37