一种以废治废资源化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种以废治废资源化处理方法，在飞灰熔融中按一定的比例添加煤矸石，经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下形成一种共熔体。本发明专利技术在飞灰熔融中可以按一定的比例添加煤矸石经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下会形成一种共熔体可以有效地降低熔融温度，降低了能耗、增强了流动性、降低了粘度，有效防治熔融液堵塞排出口，增强了熔渣的各种物理特性，更有利于熔渣的资源化利用。利于熔渣的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种以废治废资源化处理方法


[0001]本专利技术涉及环保废物处理领域，具体涉及一种以废治废资源化处理方法。

技术介绍

[0002]垃圾焚烧电厂产生的焚烧飞灰中含有大量毒性重金属及其化合物，且具有高浸出率，属于危险废物。
[0003]燃煤飞灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，据我国用煤情况，燃用1t煤约产生250～300kg粉煤灰。大量粉煤灰如不加控制或处理，会造成大气污染，进入水体会淤塞河道，其中某些化学物质对生物和人体造成危害
[0004]煤矸石是煤炭生产中排放的废弃物，不仅占用了大量的土地，而且严重污染环境。
[0005]垃圾焚烧飞灰的处理方法，物理或者化学方法的分离技术、固化/稳定化技术以及热处理技术。
[0006]因为飞灰的主要成分与硅酸盐玻璃(CaO
‑
SiO2‑
Al2O3)类似，所以可以采用玻璃化熔融热处理技术。
[0007]飞灰玻璃化热处理技术，比较其它处理技术而言，具有无害化效果好、飞灰减容显著及稳定性强。
[0008]飞灰玻璃化热处理技术是把垃圾焚烧飞灰在1300℃以上的高温状态下熔化成液态，再将液态熔渣经过气冷或水淬处理，产生玻璃态熔渣。热处理技术的目的是将飞灰中在高温下熔融处理可以将飞灰中的二噁英99.9％以上分解，彻底消除飞灰中的二噁英达到无害化效果，并将重金属固化在其网络结构中实现稳定化，使重金属固溶于其中不易溶出，密度大大增加，减容可达2/3以上达到减量化，并且可以回收灰渣中的金属，而且稳定的熔渣可作为路基材料，达到有效利用的目的。
[0009]但是它的缺点是飞灰在熔融处理的过程中粘度大、流动性不好，再由于飞灰的宏量成分为CaO和SiO2，氧化物的熔点都很高(CaO为2,500℃、SiO2为1,710℃)CaO的含量在30％要消耗大量能量处理成本很高，熔炉温度过高也会影响耐火材料的使用寿命。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是一种以废治废资源化处理方法，在飞灰熔融中可以按一定的比例添加煤矸石经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下会形成一种共熔体可以有效地降低熔融温度，降低了能耗、增强了流动性、降低了粘度，有效防治熔融液堵塞排出口，增强了熔渣的各种物理特性，更有利于熔渣的资源化利用。
[0011]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种以废治废资源化处理方法，在飞灰熔融中按一定的比例添加煤矸石，经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下形成一种共熔体；
[0012]具体步骤如下：
[0013]S1、对飞灰和煤矸石的组成成分分别进行分析，与硅酸盐玻璃的成分进行比较，在
硅酸盐玻璃成分中含有CaO
‑
SiO2‑
Al2O3、碱性氧化物与酸性氧化物，酸碱度比例的关系在1.0左右，按其比例通过计算实验找出煤矸石对飞灰的添加量；
[0014]大多数国内焚烧厂采用的半干法/干法烟气处理产生的飞灰酸碱度为3～5，为减低熔流点，需要把酸碱度(CO2/SiO2)减低至1左右，需要加入含有SiO2的煤矸石。
[0015]S2、添加煤矸石后，酸性氧化物含量增加，而飞灰中CaO、MgO以及Na2O的碱性氧化物含量减少，随着煤矸石比例增加，熔融温度均呈下降趋势。
[0016]作为优选的技术方案，S1中，煤矸石对飞灰的添加量的掺混比例分别为40％和60％，混合使其酸碱度减(CO2/SiO2)低至1左右，再进行干燥、混合制粒、投料熔融处理、冷却，最终得到玻璃态熔渣。
[0017]将煤矸石以适宜的比例混入飞灰后，熔化的温度比飞灰中任一组分的纯净矿物质的熔点低，但这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体，这种共熔体在熔化状态时有溶解飞灰中其它高熔点物质的性能，从而改变熔体的成分及其熔化温度，其熔融固化效果非常理想，熔渣对各重金属都有很好的固定作用，使得玻璃粘度降低，玻璃液流动性变大，均化效果随之增强。
[0018]作为优选的技术方案，需要将煤矸石采用热裂解处理，得到油、气产品和固体物质，固体物质主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙，二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙占总量的70～80％，其中氧化钙的含量为0.42～2.3％。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术将煤矸石采用热裂解处理，可以得到油、气产品和固体物质，固体物质主要成分为二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3、氧化钙(CaO)占总量的70～80％，其中氧化钙(CaO)的含量为0.42～2.3％。，Ca、Si、Al是形成玻璃体结构的主要元素，是玻璃体最主要的组成成分。
[0020]根据煤矸石成分的特性，可以在飞灰熔融中可以按一定的比例添加煤矸石经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下会形成一种共熔体可以有效地降低熔融温度，降低了能耗、增强了流动性、降低了粘度，有效防治熔融液堵塞排出口，增强了熔渣的各种物理特性，更有利于熔渣的资源化利用。
具体实施方式
[0021]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0022]对飞灰和煤矸石的组成成分分别进行分析，与硅酸盐玻璃的成分进行比较，在硅酸盐玻璃成分中含有(CaO
‑
SiO2‑
Al2O3)，碱性氧化物(Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O)与酸性氧化物(SiO2、Al2O3)酸碱度比例的关系在1.0左右，按其比例通过计算实验找出煤矸石对飞灰的添加量。
[0023]大多数国内焚烧厂采用的半干法/干法烟气处理产生的飞灰酸碱度为3～5，为减低熔流点，需要把酸碱度减(CO2/SiO2)低至1左右，需要加入含有SiO2的煤矸石。
[0024]添加煤矸石后，SiO2和Al2O3等酸性氧化物含量增加，而飞灰中CaO、MgO以及Na2O等碱性氧化物含量减少随着煤矸石比例增加，熔融温度均呈下降趋势。
[0025]实验表明，掺混比例分别为40％和60％混合使其酸碱度减(CO2/SiO2)低至1左右、再进行干燥、混合制粒、投料熔融处理、冷却、玻璃态熔渣。
[0026]熔渣的密度远大于原始飞灰的密度，密度增加至飞灰的3.77倍。而且熔渣密度的增加必然会导致飞灰的体积减小，如果密度的增加转换成飞灰的减容率，那么飞灰经过熔融固化处理后，减容率分别为73.4％，达到非常好的减容效果。
[0027]混合粒料投料的添加速度为40
‑
45t/d，玻璃化熔渣可连续的出料也可定时定量出料，对出渣方式的控制可以使得熔炉温度和玻璃化熔渣的稳定性可控，速度为1.5
‑
1.8t/h。
[0028]因为玻璃化熔渣的主要成分与硅酸盐玻璃(CaO
‑
SiO2‑
Al2O3)类似，所以熔融后形成玻璃状的熔渣。熔渣对各重金属都有很好的固定作用，使得玻璃粘度降低，玻璃液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以废治废资源化处理方法，其特征在于：在飞灰熔融中按一定的比例添加煤矸石，经加工混合在多种原料组成协同配合作用，在一定温度下形成一种共熔体；具体步骤如下：S1、对飞灰和煤矸石的组成成分分别进行分析，与硅酸盐玻璃的成分进行比较，在硅酸盐玻璃成分中含有CaO
‑
SiO2‑
Al2O3、碱性氧化物与酸性氧化物，酸碱度比例的关系在1.0左右，按其比例通过计算实验找出煤矸石对飞灰的添加量；S2、添加煤矸石后，酸性氧化物含量增加，而飞灰中CaO、MgO以及Na2O的碱性氧化物含量减少，随着煤矸石比例增加...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋在伟，董楠，宋加科，康建，
申请(专利权)人：深圳好众科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：