一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将垃圾焚烧的飞灰与31％盐酸质量比按1：1.3,水或者冷冻母液进行混合中和反应，将废水中的氧化钙中合成氯化钙溶解到溶液中；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离出来的废液去母液处理，留下的飞灰固体用二倍到十倍清水两次到五次逆流混合洗涤，最终过滤，过滤后的废水去蒸发结晶，得到氯化钠为主的结晶盐；步骤三母液先进行冷却结晶，过滤结晶盐，得到以氯化钾为主的氯盐混合物。本发明专利技术将飞灰中的各种物质进行分别处理，比如氯化钾、氯化钠水洗后去做肥料或者工业盐，氧化钙被盐酸中和干燥后去做干燥剂或融雪剂。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法
本专利技术涉及一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法。
技术介绍
随着我国城市经济的高速发展，城市垃圾产量与日俱增，年均增长8～10％。国内外城市生活垃圾的基本处理方式为填埋、焚烧和堆肥，焚烧法因其占地面积少、处理时间短、减量化显著(减质量一般可达70％，减体积可达90％)、无害化处理较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优势，已逐渐成为城市垃圾处理的趋势。焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂烟气净化系统收集而得的焚烧残余物，约占垃圾焚烧灰渣总量的20％。飞灰因其中含有浸出毒性很高的重金属、可溶性盐类和有机氯化物(多氯联苯和二噁英)，被普遍认为是一种危险废物，对环境威胁极大。焚烧飞灰的表面和内部均富集大量重金属，其中以Pb和Zn最多，浸出浓度高达35.84mg/L和5.98mg/L，直接填埋会严重污染地下水质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其包括如下步骤：步骤一：将垃圾焚烧的飞灰与31％盐酸(盐酸质量浓度范围5％-31％)质量比按1：1.3(范围1：1到1：10)、1：1(范围为1:0.5到1：10)水或者冷冻母液进行混合中和反应，将废水中的氧化钙中合成氯化钙溶解到溶液中。飞灰中的二氧化硅、氧化铁、氧化铝、二噁英、重金属等物质则继续保留在固体中，从而在反应器内形成液固状态的混合物；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离出来的废液去母液处理，留下的飞灰固体用二倍到十倍清水两次到五次逆流洗涤，最终过滤，过滤后的废水去蒸发结晶，得到氯化钠为主的结晶盐，过滤后母液与盐酸洗涤母液混合处理，蒸汽冷凝水与自来水混合后去洗涤盐酸洗涤后的飞灰；步骤三：母液先进行冷却结晶，过滤结晶盐，得到以氯化钾为主的氯盐混合物，过滤液有两个途径，其Ⅰ是继续冷冻结晶，得到六水氯化钙，然后干燥得到片状二水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品，结晶后的母液返回。其Ⅱ是冷却母液通过沸腾造粒塔在得到颗粒氯化钙。将步骤二中多次水洗后的飞灰固体用5-50％的硫酸进行加压浸出，浸出飞灰中的锌、铅、铜等重金属杂质；步骤五：将浸出后的飞灰渣送去水泥窑协同处置、制陶粒或去高温熔融。将步骤一、二中，盐酸、水洗后的飞灰加入15％硫酸在温度80-200℃，加入纯氧或富氧，压力在0.3-3.0Mpa内进行浸出，加压浸出时间1-5小时，浸出后过滤，过滤液加硫化钠，将浸出的重金属锌、铅、铜、镍、锰、铬等金属物以硫化态形式沉淀析出作为冶金原料外售，废水去废水处理。步骤四：盐酸洗涤、水洗、加压酸浸后的飞灰主要成分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝及少量的二噁英，在通过超过1200℃高温处理，比如去水泥窑协同处置、去高温熔融等处理后，二噁英被分解后实现飞灰无害化，高温处理后剩下的物质作为建材原料外售。飞灰与质量浓度范围在5-31％的盐酸质量比按1：1到1：10)或1:0.5到1：10。在步骤一中，控制溶液的pH在9-13之间。步骤二中，分离得到的固体去做低品位的氯化钾肥料或融雪剂。结晶温度在5-30℃，压力为常压，结晶时间在5-60分钟。结晶温度在-10-0℃，压力为常压，结晶时间在5-60分钟。上述母液的资源化处理方法，其包括如下步骤：步骤一：将盐酸洗涤垃圾焚烧的母液先冷却结晶，结晶温度在5-30℃，压力为常压，结晶时间在5-60分钟，形成带以氯化钾为主的氯盐混合物结晶固体的混合物；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离得到的固体去做低品位的氯化钾肥料或融雪剂等；步骤三：过滤后的过滤液有两个途径，其1是继续冷冻结晶，结晶温度在-10-0℃，压力为常压，结晶时间在5-60分钟，得到六水氯化钙结晶溶液，再过滤或者结片得到固体六水氯化钙，然后干燥得到片状二水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品；其2是冷却母液通过沸腾造粒塔在得到颗粒氯化钙，干燥造粒过程为连续进行，干燥器处于微负压状态，干燥温度200-300℃。界外来的天然气经计量、减压后进入热风炉与空气混合燃烧，产生约500℃高温热风经高温风机送入沸腾造粒塔作为干燥造粒的热媒。所得的颗粒氯化钙作为融雪剂或干燥剂外售。步骤三：盐酸、水洗后的飞灰加入15％硫酸在温度80-200℃，压力在0.3-3.0Mpa内进行浸出，加压浸出时间1-5小时，浸出后过滤，过滤液加硫化钠或其他重金属捕获剂，将浸出的重金属锌、铅、铜、镍、锰、铬等金属物以硫化态形式沉淀析出作为冶金原料外售，废水去废水处理。步骤四：盐酸洗涤、水洗、加压酸浸后的飞灰主要成分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝及少量的二噁英，在通过超过1200℃高温处理，比如去水泥窑协同处置、去高温熔融等处理后，二噁英被分解后实现飞灰无害化，高温处理后剩下的物质作为建材原料外售。在步骤三中，在过滤液加硫化钠之前，加入纯氧，压力在0.3-3.0Mpa内进行浸出，加压浸出时间1-5小时。本专利技术具有的有益效果是：将飞灰中的各种物质进行分别处理，比如氯化钾、氯化钠水洗后去做肥料或者工业盐，氧化钙被盐酸中和干燥后去做干燥剂或融雪剂，重金属加压酸浸后去做为冶金的原料，浸出后的飞灰基本无重金属，高温处理过程不会再次产生重金属飞灰，剩余物质去高温处理后分解二噁英得到建材原料，实现了飞灰有害物质的无害化处理，其他物质的资源化处理。该工艺具有重大的社会效益。附图说明图1是本专利技术的垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法流程图。图2是母液的资源化处理方法流程图。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其包括如下步骤：步骤一：将1000KG垃圾焚烧的飞灰与1300L的31％盐酸、2700L的水进行混合中和反应，将废水中的大部分氧化钙中合成氯化钙溶解到溶液中，控制溶液出口的pH在10-12之间；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离出来的废液去母液处理，滤饼飞灰固体用三倍清水三次逆流洗涤，洗涤温度为50-90℃，压力为常压。三次逆流洗涤后过滤，过滤后的废水去蒸发结晶，得到氯化钠为主的结晶盐，过滤后以工业盐处理，过滤后的母液与盐酸洗涤母液混合处理；步骤三：母液先进行冷却结晶，结晶温度为10℃，常压下进行，结晶得到氯化钾为主的氯盐混合物，过滤干燥后作为肥料原料外售。过滤液有两个途径，其Ⅰ是继续冷冻结晶，结晶温度在-5℃，常压下进行，得到六水氯化钙结晶溶液，再过滤干燥得到片状二水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品，结晶后的过滤液返回与盐酸飞灰混合洗涤。其Ⅱ是冷却母液通过沸腾造粒塔在微负压、温度为200℃左右造粒，得到颗粒无水氯化钙，以融雪剂或干燥剂外售。步骤四：将多次水洗后的飞灰固体用10％的硫酸按1：3的质量比进行加压浸出，加入纯氧，压力为1Mpa，温度为80℃，浸出时间为3小时，飞灰中的锌、铅、铜等重金属杂质被硫酸浸出，形成硫酸盐溶解在水中，而飞灰中的二氧化硅、氧化铁、氧化铝等物质则保留在固体中。过滤后的液体加硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将垃圾焚烧的飞灰与31％盐酸(盐酸的质量浓度在5-31％)质量比按1：1.3(范围1：1到1：10)、1：1(范围为1:0.5到1：10)水或者冷冻母液进行混合中和反应，将废水中的氧化钙中合成氯化钙溶解到溶液中；飞灰中的二氧化硅、氧化铁、氧化铝、二噁英、重金属等物质则继续保留在固体中，从而在反应器内形成液固状态的混合物；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离出来的废液去母液处理，留下的飞灰固体用二倍到十倍清水两次到五次逆流混合洗涤，最终过滤，过滤后的废水去蒸发结晶，得到氯化钠为主的结晶盐，过滤后母液与盐酸洗涤母液混合处理，蒸汽冷凝水与自来水混合后去洗涤盐酸洗涤后的飞灰；步骤三母液先进行冷却结晶，过滤结晶盐，得到以氯化钾为主的氯盐混合物，过滤液有两个途径，其Ⅰ是继续冷冻结晶，得到6水氯化钙，然后干燥得到片状无水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品，结晶后的母液返回；其Ⅱ是冷却母液通过沸腾造粒塔在得到颗粒氯化钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将垃圾焚烧的飞灰与31％盐酸(盐酸的质量浓度在5-31％)质量比按1：1.3(范围1：1到1：10)、1：1(范围为1:0.5到1：10)水或者冷冻母液进行混合中和反应，将废水中的氧化钙中合成氯化钙溶解到溶液中；飞灰中的二氧化硅、氧化铁、氧化铝、二噁英、重金属等物质则继续保留在固体中，从而在反应器内形成液固状态的混合物；步骤二：将液固状态的混合物进行液固分离，分离出来的废液去母液处理，留下的飞灰固体用二倍到十倍清水两次到五次逆流混合洗涤，最终过滤，过滤后的废水去蒸发结晶，得到氯化钠为主的结晶盐，过滤后母液与盐酸洗涤母液混合处理，蒸汽冷凝水与自来水混合后去洗涤盐酸洗涤后的飞灰；步骤三母液先进行冷却结晶，过滤结晶盐，得到以氯化钾为主的氯盐混合物，过滤液有两个途径，其Ⅰ是继续冷冻结晶，得到6水氯化钙，然后干燥得到片状无水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品，结晶后的母液返回；其Ⅱ是冷却母液通过沸腾造粒塔在得到颗粒氯化钙。


2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：在步骤二中，将多次水洗后的飞灰固体用5-50％的硫酸进行加压浸出，浸出飞灰中的锌、铅、铜等重金属杂质；将浸出后的飞灰渣送去水泥窑协同处置、制陶粒或去高温熔融。


3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：将步骤一、二中，盐酸、水洗后的飞灰加入5-50％硫酸在温度80-200℃，加入纯氧或富氧(氧气含量在30-100％)，压力在0.3-3.0Mpa内进行浸出，加压浸出时间1-5小时，浸出后过滤，过滤液加硫化钠，将浸出的重金属锌、铅、铜、镍、锰、铬等金属物以硫化态形式沉淀析出作为冶金原料外售，废水去废水处理；盐酸洗涤、水洗、加压酸浸后的飞灰主要成分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝及少量的二噁英，在通过超过1200℃高温处理，比如去水泥窑协同处置、去高温熔融等处理后，二噁英被分解后实现飞灰无害化，高温处理后剩下的物质作为建材原料外售。


4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法，其特征在于：在步骤一中，控制溶液的pH在9-13之间。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李晓清，佟强，莫流业，
申请(专利权)人：李晓清，
类型：发明
国别省市：浙江;33