一种工业废盐玻璃化方法与流程

本发明涉及危险废物处置技术领域，具体涉及一种工业废盐玻璃化方法。

背景技术：

工业废盐主要指工业生产中产生的副产结晶盐类，主要成分为氯化钠、硫酸钠、硫化钠、氯化钙等一种或多种无机盐的固体危险废弃物，常常废盐中夹带着大量有机物，使其具有强烈的刺激性气味，其中还可能夹带重金属离子、杂原子等元素,被列入2016版《国家危险废物名录》。

目前对于工业废盐的处置方法中，常用的是填埋处理。现有的废盐等易溶性危险废弃物采用水泥固化养护后直接填埋，对柔性填埋场来说，废盐溶解性强，渗漏的可能性较大，存在极大的风险，对于地区的环境存在很大的隐患。同时根据2019年国家生态环境部最新发布的《危险废物填埋污染控制标准》gb18598-2019，柔性填埋场废物的入场要求,明确规定了水溶性盐总量需小于10％。

因此，需要开发一种工业废盐无害化处理的方法，中国专利cn109127672a中公开了一种通过玻璃熔融液来固化废盐的方法，将废盐通过玻璃熔融液进行包覆固化，从而实现废工业盐的固化，避免工业废盐填埋中的二次溶出。但是采用此方法一方面工艺复杂，同时不能保证玻璃体破碎后废盐的溶出问题，另一方面处置废盐比例过低(10％～15％)，无形中增加很大处置成本和填埋体积。中国专利文献cn109865734a公开了一种利用化工废盐生产玻璃体的方法，将化工废盐配入花岗岩和其他辅料经配料、混合、熔炼炉熔制后，得到玻璃体渣溶体，玻璃体渣溶体从炉底部排除，经自然冷却降温后的得到玻璃体。但花岗岩的价格较高，经济性较差，且制备的成品中二氧化硅含量较少，严重影响玻璃体的硬度和机械强度，容易导致工业废盐的析出，填埋时存在环境风险。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。从煤炭开采来看，中国每年生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。2005年，国内各类煤矿生产煤炭1045亿吨，洗煤385亿吨，排放矸石量19-20亿吨。因而，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿吨以上(占中国工业固体废物排放总量的40％以上)。煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。到目前为止，煤矸石的利用力度还不够大。技术不完善，地区发展不平衡，对环境的影响依然很严重。因此亟需开发一种能够大量处理煤矸石的新方法。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法有效处理工业废盐和煤矸石的缺陷，从而提供一种工业废盐玻璃化方法。

为此，本发明提供一种工业废盐玻璃化方法，包括以下步骤：

s1，将工业废盐和煤矸石混合均匀得混合料；

s2，将混合料进行裂解；以及

s3，将裂解后的物质进行熔炼，得到玻璃态熔渣。

进一步地，s1中还加入有添加剂，与工业废盐、煤矸石一起混合均匀得混合料。

进一步地，所述玻璃态熔渣中的可溶性盐含量小于2％。

进一步地，工业废盐和煤矸石的质量比为10-45:50-90。

进一步地，工业废盐、煤矸石和添加剂的质量比为10-45:50-90：1-10

进一步地，所述煤矸石中sio2含量为50-70％。

进一步地，所述工业废盐和煤矸石的粒径为1-3mm。

进一步地，所述添加剂为氧化钠、硫酸钠、碳酸钙和氧化钙中的一种或多种。

进一步地，裂解的温度为450-600℃，时间为1-3h。

进一步地，熔炼的温度为1150-1300℃，时间为1-3h。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的工业废盐玻璃化方法，包括将工业废盐和煤矸石混合均匀得混合料；将混合料进行裂解；以及将裂解后的物质进行熔炼，得到玻璃态熔渣。该方法可以通过以废治废，将工业废盐和煤矸石转变为稳定的玻璃体，且煤矸石含有一定量的可燃物，热发热量为4.18～12.56mj/kg，煤矸石在熔化炉熔融过程中，本身可提供自燃产生的热量，从而减少外部热能的供给需要，节约生产成本。

2.本发明提供的工业废盐玻璃化方法，还可以进一步加入添加剂，可以进一步促进玻璃体的结构稳定，同时降低制备玻璃体所需温度。并且煤矸石中含有氧化钾、氧化钠、氧化钙，均可起到助熔剂作用，有效降低添加剂的用量。

3.本发明提供的工业废盐玻璃化方法，工业废盐、煤矸石和添加剂的添加比例合理，通过该方法制备得到的玻璃熔渣结构稳定，具有足够的硬度和机械强度，玻璃态熔渣中的可溶性盐含量小于2％，符合柔性填埋场废物的入场要求。

4.本发明提供的工业废盐玻璃化方法填埋成本低，可靠性好，不存在泄露的风险，安全性高；通过裂解炉去除有机物效率高，成本低；可连续一体化生产，操作方便，自动化程度高；裂解烟气直接进熔化炉，避免二噁英有毒气体产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明工业废盐玻璃化方法的工艺流程图。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

称取质量比为30:65:5的工业废盐、煤矸石(sio2含量为50％)和添加剂(质量比为4:1的碳酸钙和氧化钠的混合物)，通过混料机混合均匀，工业废盐和煤矸石的粒径为1-3mm；将混合料送入裂解炉裂解1.5h，控制裂解炉温度550℃；将裂解后混合料送至熔化炉熔化1h，控制熔化炉温度1200℃；裂解炉产生废气排入熔化炉进一步处理，避免二噁英等有毒气体产生，最终熔化炉产生的气体经尾气处理系统处置后达标排放。熔融后的渣液从炉底排出，经自然冷却后得到玻璃体。

实施例2

称取质量比为25:75的工业废盐和煤矸石(sio2含量为60％)，通过混料机混合均匀，工业废盐和煤矸石的粒径为1-3mm；将混合料送入裂解炉裂解1h，控制裂解炉温度600℃；将裂解后混合料送至熔化炉熔化1.5h，控制熔化炉温度1150℃；裂解炉产生废气排入熔化炉进一步处理，避免二噁英等有毒气体产生，最终熔化炉产生的气体经尾气处理系统处置后达标排放。熔融后的渣液从炉底排出，经自然冷却后得到玻璃体。

实施例3

称取质量比为45:50:10的工业废盐、煤矸石(sio2含量为70％)和硫酸钠，通过混料机混合均匀，工业废盐和煤矸石的粒径为1-3mm；将混合料送入裂解炉裂解3h，控制裂解炉温度450℃；将裂解后混合料送至熔化炉熔化3h，控制熔化炉温度1250℃；裂解炉产生废气排入熔化炉进一步处理，避免二噁英等有毒气体产生，最终熔化炉产生的气体经尾气处理系统处置后达标排放。熔融后的渣液从炉底排出，经自然冷却后得到玻璃体。

实施例4

称取质量比为10:90:1的工业废盐、煤矸石(sio2含量为70％)和氧化钙，通过混料机混合均匀，工业废盐和煤矸石的粒径为1-3mm；将混合料送入裂解炉裂解3h，控制裂解炉温度450℃；将裂解后混合料送至熔化炉熔化2h，控制熔化炉温度1300℃；裂解炉产生废气排入熔化炉进一步处理，避免二噁英等有毒气体产生，最终熔化炉产生的气体经尾气处理系统处置后达标排放。熔融后的渣液从炉底排出，经自然冷却后得到玻璃体。

实验例

将玻璃体进行破碎研磨，根据ny/t1121.16测定方法对玻璃体中水溶性盐进行测定，取上清液对重金属离子浓度、氟化物、氰化物进行测试。危险废物允许填埋的相关标准参考《危险废物填埋污染控制标准》(gb/18598-2019)，本发明各实施例制备的玻璃体的各项测试结果如表1所示。

表1

通过表1中的数据可以看出，各项指标均在允许填埋的控制限制范围内，经过本申请处理的工业废盐适合填埋处理。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。