本发明涉及危险废弃物无害化资源化处理技术领域,尤其涉及危险废弃物熔融-冶金一体化处理方法。
背景技术:
随着工业生产的飞速发展,在满足人们日常生产生活需要的同时,也产生了大量的工业危险废弃物,目前年产生危险废弃物量已超过1亿吨。当前危险废弃物的实际处理处置能力还较低,也存在处理不规范、不彻底、不安全等现象,带来环境隐患,造成直接污染或二次污染。
传统的处理处置技术包括填埋、焚烧、等离子体、热脱附、电解氧化及熔融等。随着土地资源紧缺及二次污染等问题,填埋处理已经逐渐向焚烧处理转型,多数都采用的是回转窑焚烧技术。近年来,由于危险废弃物处置费用高、经济性好,大量没有资质的回转窑焚烧项目上马运行,产生了大量焚烧炉渣,难以达到国家排放标准。高温熔融技术近年来成为开发的热点,但还存在投资大、能耗高及处理处置成本高等问题。因此,探索一种新的危险废弃物无害化资源化处理处置技术成为国内外研究开发的热点。
技术实现要素:
为了克服现有的危险废弃物分解不完全的不足,本发明提供了一种危险废弃物熔融-冶金一体化处理方法,将工业危险废弃物高温热解、熔融与熔融物金属冶炼过程耦合在同一个高温炉内,通过危险废弃物中可燃组分热解产生可燃气,与富氧空气燃烧产生1700℃以上的高温,使得危险废弃物中不可燃组分熔融,同时熔融物中的金属氧化物在高温热解产生的焦炭作用下还原生成高温液态金属,高温熔融物和液态金属从炉体排出后经水淬转变为玻璃态矿物质和金属。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种危险废弃物熔融-冶金一体化处理方法,包括以下步骤:
1)将工业危险废弃物与含碳物质以重量比10wt%-30wt%的比例从炉顶加入高温炉中;
2)从炉体的中部通入富氧空气,使得工业危险废弃物的可燃组分及含碳物质与富氧空气接触,发生部分氧化热解反应,热解产生的可燃气经富氧燃烧产生1700℃-3000℃的高温,将危险废弃物中的不可燃组分熔融,同时高温热解产生的焦炭与熔融物夹杂在一起,在重力的作用下积聚在高温炉底部的冶炼区;
3)在冶炼区焦炭将熔融物中的金属氧化物还原成金属;
4)定期将冶炼区的熔融物与还原金属排出,经水淬后转变成玻璃态物质和金属。
进一步的,包括含碳物质为焦炭、co、生物质热解炭中的一种
本发明的有益效果是,本发明的危险废弃物熔融-冶金一体化处理方法,实现了危废玻璃态无害化处理和冶金一体化,过程简单、高效节能,易于工业化应用。
具体实施方式
实施例1:
1)将工业危险废弃物经回转窑焚烧后的炉渣与木质纤维素类生物质以重量比10wt%的比例从炉顶加入高温炉中;
2)从炉体的中部通入富氧空气,使得回转窑炉渣的可燃组分及加入的焦炭与富氧空气接触,发生部分氧化热解反应,热解产生的可燃气经富氧燃烧产生1700℃的高温,将回转窑炉渣中的不可燃组分熔融,同时高温热解产生的焦炭与熔融物夹杂在一起,在重力的作用下积聚在高温炉底部的冶炼区;
3)在冶炼区焦炭将熔融物中的金属氧化物还原成金属;
4)定期将冶炼区的熔融物与还原金属排出,经水淬后转变成玻璃态物质和金属。
实施例2:
1)将工业危险废弃物经回转窑焚烧后的炉渣与木质纤维素类生物质以重量比15wt%的比例从炉顶加入高温炉中;
2)从炉体的中部通入富氧空气,使得回转窑炉渣的可燃组分及加入的焦炭与富氧空气接触,发生部分氧化热解反应,热解产生的可燃气经富氧燃烧产生1900℃的高温,将回转窑炉渣中的不可燃组分熔融,同时高温热解产生的焦炭与熔融物夹杂在一起,在重力的作用下积聚在高温炉底部的冶炼区;
3)在冶炼区焦炭将熔融物中的金属氧化物还原成金属;
4)定期将冶炼区的熔融物与还原金属排出,经水淬后转变成玻璃态物质和金属。
实施例3:
1)将工业危险废弃物经回转窑焚烧后的炉渣与生物质热解炭以重量比30wt%的比例从炉顶加入高温炉中;
2)从炉体的中部通入富氧空气,使得回转窑炉渣的可燃组分及加入的生物质热解炭与富氧空气接触,发生部分氧化热解反应,热解产生的可燃气经富氧燃烧产生3000℃的高温,将回转窑炉渣中的不可燃组分熔融,同时高温热解产生的生物质热解炭与熔融物夹杂在一起,在重力的作用下积聚在高温炉底部的冶炼区;
3)在冶炼区生物质热解炭将熔融物中的金属氧化物还原成金属;
4)定期将冶炼区的熔融物与还原金属排出,经水淬后转变成玻璃态物质和金属。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。