飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺制造技术

一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺，其包括如下步骤：一、飞灰水洗制备浆液，对制得的浆液进行抽滤，得到水洗液以及固渣；二、将所述固渣水洗制备浆液，采用二氧化碳高压浸提将所述固渣中所含的钙转化为碳酸氢钙溶于水中；三、对经过二氧化碳高压浸提的浆液进行抽滤，得到剩余的固渣与水洗液，水洗液中的碳酸氢钙在常温常压下分解生成碳酸钙；四、将步骤三得到的碳酸钙进行煅烧得到生石灰与二氧化碳气体，所述二氧化碳气体回用于上述步骤二中的二氧化碳高压浸提阶段。本发明专利技术采用二氧化碳高压浸提的方式从飞灰水洗后的固渣中分离出碳酸钙，比水泥窑协同工艺更加方便，煅烧碳酸钙还可回收二氧化碳回用于飞灰水洗以及二氧化碳高压浸提阶段。高压浸提阶段。高压浸提阶段。

【技术实现步骤摘要】
飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺


[0001]本专利技术属于对垃圾焚烧产生的飞灰进行无害化处理的
，具体涉及一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺。

技术介绍

[0002]我国垃圾焚烧飞灰产量巨大，飞灰即为在烟气净化系统（APC）和热回收系统（如节热器、锅炉等）中收集而得的残余物，约占垃圾焚烧灰渣总量的20%左右，它是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质，随着生活垃圾清运量的增加，焚烧处理比例的上升，垃圾焚烧产业将爆发式增长。到2020年底，垃圾总焚烧量达59.14万吨/日，在垃圾焚烧的过程中，会产生很多有害物质，如二噁英、酸性气体(如氯化氢、二氧化硫)、氮氧化物、重金属粉尘等，这些污染物在进行烟气净化时大部分会被除尘系统截留形成飞灰，年产生飞灰量约为1000万吨。大中型城市飞灰产生量大、土地资源紧张，以填埋为主的处置方式面临越来越大的压力，垃圾焚烧飞灰资源化、减量化及无害化处理是最终趋势。因此如何合理利用飞灰，实现废弃资源的再度利用已迫在眉睫。
[0003]2008年《国家危险废物名录》修订时明确“生活垃圾焚烧飞灰”属于危险废物，具有毒性，危废类别为HW18。垃圾焚烧飞灰的主要成分大致可分为三大类：水溶性盐（钠盐、钾盐等占比30%左右）、钙质成分（氧化钙、碳酸钙等，占比56%以上）和其它（重金属、硅、磷酸盐、二噁英等，占比14%左右）。飞灰一旦排放到环境中，将会对水，空气、土壤造成严重的污染和破坏，同时重金属和二噁英都会环境和对生物体产生极大危害，而水溶性钠盐、钾盐、钙盐，其本身虽然没有毒性，但是水溶性盐的存在，会对飞灰的无害化、资源化处理造成极大的危害。
[0004]飞灰资源化工艺应用最广的是水泥窑协同处置技术，但协同处理成本较高。水泥企业产品经营受市场影响较大，协同处置生活垃圾会增加水泥企业的用地和投资，增加产品成本，影响水泥产品正常生产。同时，水泥企业距离生活垃圾收集设施较远，运输成本较高。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺，其主要解决的技术问题是现有的水泥窑协同须利用第三方水泥厂生产线，飞灰的协同处理会增加额外的成本，尽管是在对危险废物进行无害化，但是无法做到更加的节约能耗与运营成本。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺，其包括如下步骤：步骤一、飞灰水洗制备浆液，然后用抽滤机对制得的浆液进行抽滤，得到水洗液以及固渣；步骤二、将所述固渣水洗制备浆液，并将制得的浆液置于高压容器中，同时向所述
浆液中通入过量的二氧化碳气体，采用二氧化碳高压浸提将所述固渣中所含的钙转化为碳酸氢钙溶于水中；步骤三、持续通入二氧化碳，使高压反应釜内的液体分离出来，分离出的液体为碳酸氢钙水溶液，碳酸氢钙常压下分解生成碳酸钙，也可对其进行加热加快碳酸氢钙分解生成碳酸钙；步骤四、将步骤三得到的碳酸钙进行煅烧得到生石灰与二氧化碳气体，所述二氧化碳气体回用于上述步骤二中的二氧化碳高压浸提阶段。
[0007]优选于：上述步骤一、飞灰水洗制备浆液，同时向所述浆液中通入二氧化碳气体调节pH值为6
‑
8；上述步骤四中得到的二氧化碳气体同时回用于调节所述浆液的pH值。
[0008]优选于：对步骤一中得到的所述水洗液进行无害化、资源化，先除去所述水洗液中的重金属元素，再除去所述水洗液中的钙、镁离子，以降低所述水洗液的硬度，最后对剩余的所述水洗液进行蒸发结晶，可得到钾盐与钠盐。
[0009]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、本专利技术的飞灰水洗过程中采用二氧化碳气体对飞灰浆液进行调节pH值，加大重金属和钙离子沉淀，可提高水洗效率，成本低；2、采用二氧化碳高压浸提的方式分离出碳酸钙，经过煅烧后生成生石灰，比水泥窑协同工艺更加方便，煅烧过程中还可回收二氧化碳回用于飞灰水洗制浆阶段以及二氧化碳高压浸提阶段；3、煅烧得到的生石灰能够加水生成氢氧化钙，可以用于垃圾焚烧厂的烟气净化阶段，从而在垃圾焚烧发电、烟气净化、飞灰水洗的整个系统中形成资源利用最大化的闭环。
附图说明
[0010]图1为飞灰脱钙的整体工艺流程图。
具体实施方式
[0011]以下结合较佳实施例以及说明书附图1对本专利技术提供一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺作进一步的描述。
[0012]如图1所示，本专利技术提供一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺，是一种将飞灰进行水洗制备浆液，在飞灰水洗浆液中通入二氧化碳气体调节pH值至6
‑
8，有利于重金属和钙离子沉淀，然后抽滤得到水洗液与固渣，其中水洗液的资源化为依次进行除重金属，除钙、镁，并蒸发结晶提取钾盐及钠盐；对飞灰水洗后产生的滤饼即固渣按1:1~50固液比制备浆液，并通入过量的二氧化碳，高压可提高二氧化碳的溶解度，采用高压浸提的方式将固渣中钙转化为碳酸氢钙而进溶入水洗液中，从而实现脱钙，水洗液中的碳酸氢钙在常温常压下会分解成碳酸钙，将得到的碳酸钙煅烧生成生石灰，同时收集碳酸钙煅烧过程中产生的二氧化碳气体，二氧化碳可回用于飞灰水洗步骤中调节pH值，还可同时回用于二氧化碳高压浸提阶段，节约飞灰资源化过程中的材耗，最后生石灰加水得到氢氧化钙回用于垃圾焚烧厂的烟气净化阶段，实现垃圾焚烧发电、烟气净化、飞灰水洗的整个系统形成闭环。
[0013]如上所述，本专利技术可实现对飞灰进行快速彻底的脱钙处理，回收飞灰中的钙，与常规的水泥窑协同工艺相比，水泥窑协同须利用第三方水泥厂生产线，本工艺可自身独立完
成，利用高压二氧化碳浸提，得到碳酸钙，煅烧碳酸钙得到石灰，收集煅烧过程中的二氧化碳又可回用于飞灰水洗以及高压浸提的阶段，最后生石灰加水得到氢氧化钙，可以用于垃圾焚烧厂的烟气净化阶段，形成一个工艺上的闭环。
[0014]实施例1，如图1所示，其包括如下步骤：步骤一、飞灰水洗制备浆液，向所述浆液中通入二氧化碳气体调节pH值为6
‑
8，然后用抽滤机对制得的浆液进行抽滤，得到水洗液以及固渣；所述水洗液进行无害化、资源化，先除去所述水洗液中的重金属元素，再除去所述水洗液中的钙、镁离子，以降低所述水洗液的硬度，最后对剩余的所述水洗液进行蒸发结晶，可得到钾盐与钠盐，具体为：向所述水洗液中加入螯合剂除去其中所含的重金属，得到重金属渣以及初级净化液；向得到的所述初级净化液中加入NaOH调节pH值至12，然后通入CO2，得到碳酸钙与氢氧化镁的混合渣，将碳酸钙与氢氧化镁的混合渣以及二次净化液；将所述二次净化液通过MVR蒸发器蒸发结晶，降温结晶出钾盐，通过离心分离获得钾盐和混盐废液，所述二次净化液中剩下主要为钾盐和钠盐，由于氯化钠溶解度随温度变化小，且温度高时溶解度小于氯化钾，进而二次净化液通过MVR蒸发器蒸发结晶，降温结晶可将钾盐回收，而剩余的混废溶液中所含的主要为氯化钠；将所述混盐废液电解，得到NaOH和氯气；步骤二、将所述固渣按固液比1:1~10制备浆液，并将制得的浆液置于高压容器中，设置高压反应釜压力为0.6
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1MPa，搅拌速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞灰的二氧化碳高压浸提脱钙工艺，其特征在于包括如下步骤：步骤一、飞灰水洗制备浆液，然后用抽滤机对制得的浆液进行抽滤，得到水洗液以及固渣；步骤二、将所述固渣水洗制备浆液，并将制得的浆液置于高压容器中，同时向所述浆液中通入过量的二氧化碳气体，采用二氧化碳高压浸提将所述固渣中所含的钙转化为碳酸氢钙溶于水中；步骤三、持续通入二氧化碳，使高压反应釜内的液体分离出来，分离出的液体为碳酸氢钙水溶液，碳酸氢钙常压下分解生成碳酸钙，也可对其进行加热加快碳酸氢钙分解生成碳酸钙；步骤四、将步骤三得到的碳酸钙进行煅烧得到生石灰与二氧化碳气体，所述二氧化碳气体回...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴喜林，徐光前，徐丽琴，
申请(专利权)人：江西省万年中南环保产业协同研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：