一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法技术

本发明专利技术公开了一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，包括如下步骤：将含铁废弃物与含重金属的待处理固废混合，进行熔融，获得玻璃体。本发明专利技术具有普适性，达到以废治废的效果；含铁废弃物中的Fe与含重金属的待处理固废协同高温熔融处理，可以有效抑制固体废弃物熔融过程中Cr、Ni、Cu等重金属的挥发，大大提高重金属固化率，使重金属固化率较对照例均有提高；大幅降低环境风险。经过熔融固化处理后重金属等有害物质被深度固化于玻璃体中，其玻璃体中重金属浸出浓度大大减少，可满足我国GB16889‑2008标准，且玻璃体可作为建筑材料或路基材料进行高值化利用，具有环境效益和经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法
本专利技术涉及固体废物无害化处置领域，具体涉及一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法。
技术介绍
垃圾焚烧飞灰、污泥焚烧飞灰、危险废物焚烧飞灰、医疗废物、电镀污泥、酸洗污泥、废石棉、电子废弃物等固体废弃物中由于富含大量Cr、Ni、Cu等重金属，处置不当会对生态环境和人类健康构成极大威胁。目前，这些固体废弃物的处置技术主要有水泥固化、化学药剂稳定化、湿式提取、熔融固化等。熔融固化法是利用电热或燃烧热方法加热固体废弃物至一定温度使其熔融，经冷却后得到玻璃体，玻璃体熔渣的非晶网络结构可以包裹重金属，使其不易浸出。熔融固化法深度固化重金属于玻璃体内，同时能分解二恶英等有机污染物，彻底杜绝二次污染。熔融后的玻璃体产物能在建材等领域加以应用，资源化程度高，是最有前景的固废处理技术之一。然而，在现有的固废熔融处理过程中，存在很严重的重金属挥发现象。只有约20％的重金属被固化在玻璃体内，超过80％的重金属挥发进入气相，最终经布袋除尘等工艺富集在二次飞灰中，产生的二次污染需继续处理。较低的重金属固化率阻碍了固体废弃物熔融技术的进一步推广和应用。因此，抑制熔融过程中重金属的挥发，使重金属更多的固化在玻璃体内，对熔融固化技术的推广具有显著意义。目前，尚未有固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法的报导。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，包括如下步骤：将含铁废弃物与含重金属的待处理固废混合，进行熔融，获得玻璃体。含铁废弃物中Fe质量为含重金属的待处理固废质量的10％-25％。含铁废弃物为铁质量含量大于30％的炼铁炉渣、瓦斯泥、瓦斯灰、转炉尘泥、钢渣或氧化铁皮。含重金属的待处理固废为垃圾焚烧飞灰、污泥焚烧飞灰、危险废物焚烧飞灰、医疗废物、电镀污泥、酸洗污泥、废石棉、电子废弃物、尾矿和赤泥中至少一种。熔融的温度优选为1000-1400℃。本专利技术的优点：(1)本专利技术具有普适性，达到以废治废的效果；(2)含铁废弃物中的Fe与含重金属的待处理固废协同高温熔融处理，可以有效抑制固体废弃物熔融过程中Cr、Ni、Cu等重金属的挥发，大大提高重金属固化率，使重金属固化率较对照例均有提高；大幅降低环境风险。(3)经过熔融固化处理后重金属等有害物质被深度固化于玻璃体中，其玻璃体中重金属浸出浓度大大减少，可满足我国GB16889-2008标准，且玻璃体可作为建筑材料或路基材料进行高值化利用，具有环境效益和经济价值。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合较佳的实施例对本专利技术进行进一步的阐明。实施例1一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，包括如下步骤：将钢渣(铁质量含量65％)与污泥焚烧飞灰混合，用等离子体熔融炉，在1200℃熔融5min，获得玻璃体。钢渣中Fe质量为污泥焚烧飞灰质量的20％；重金属为Cr、Ni和Cu；根据混合样品中重金属含量、玻璃体中重金属含量、熔融后样品失重率、进行计算，固化率计算公式如下：式中：S表示重金属固化率，单位为％；Cslag表示玻璃体中重金属含量，单位为mg/kg；C表示混合样品中重金属含量，单位为mg/kg；L表示熔融后样品的失重率，单位为％。Cr的固化率，Ni的固化率，Cu固化率见表1。对照例1一种固废熔融处理方法，包括如下步骤：将污泥焚烧飞灰，用等离子体熔融炉，在1200℃熔融5min，获得玻璃体。根据污泥焚烧飞灰样品中重金属含量、玻璃体中重金属含量、熔融后样品失重率进行计算，重金属为Cr、Ni和Cu。Cr的固化率，Ni的固化率，Cu的固化率见表1。实施例2一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，包括如下步骤：将炼铁炉渣(铁质量含量35％)与垃圾焚烧飞灰混合，用等离子体熔融炉，在1400℃熔融5min，获得玻璃体。炼铁炉渣中Fe质量为垃圾焚烧飞灰质量的10％；重金属为Cr、Ni和Cu。Cr的固化率，Ni的固化率，Cu的固化率见表1。实施例3一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，包括如下步骤：将氧化铁皮(铁质量含量70％)与电镀污泥混合，用等离子体熔融炉，在1000℃熔融5min，获得玻璃体。氧化铁皮中Fe质量为电镀污泥质量的25％；重金属为Cr、Ni和Cu。Cr的固化率，Ni的固化率，Cu的固化率见表1。表1重金属固化率Cr的固化率(％)Ni的固化率Cu的固化率实施例195.45％98.28％91.17％对照例151.34％46.60％22.85％实施例272.95％68.49％39.80％实施例399.39％93.28％70.53％用瓦斯泥(铁质量含量37％)、瓦斯灰(铁质量含量35％)、转炉尘泥(铁质量含量50％)替代实施例3的氧化铁皮(铁质量含量70％)，其它同实施例3，与对照例1相比，其Cr的固化率，Ni的固化率，Cu的固化率都有显著的提高，且所得玻璃体产物重金属浸出浓度皆可以达到GB16889-2008国家标准。用危险废物焚烧飞灰、医疗废物、酸洗污泥、废石棉、电子废弃物、尾矿和赤泥的混合物(质量比为1：1)替代实施例3的电镀污泥，其它同实施例3，与对照例1相比，其Cr的固化率，Ni的固化率，Cu的固化率都有相应的提高。熔融还可以采用旋转气流炉熔融、焦炭床熔融、回转窑熔融、电阻炉熔融等方式进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，其特征在于包括如下步骤：将含铁废弃物与含重金属的待处理固废混合，进行熔融，获得玻璃体。/n

【技术特征摘要】
1.一种固废熔融处理过程抑制重金属挥发方法，其特征在于包括如下步骤：将含铁废弃物与含重金属的待处理固废混合，进行熔融，获得玻璃体。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述含铁废弃物中Fe质量为含重金属的待处理固废质量的10％-25％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述含铁废弃物为铁质量含量大于30...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文超，施娅俊，时文博，陈冠益，刘彬，楚楚，王萍，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12