1.本发明属于危险固废无害化处理技术领域，具体涉及一种利用工业废盐无害化处理与资源化利用的方法。
背景技术：
2.工业废盐主要来源于煤化工、石油化工、医药、精细化工、印染、石油天然气开采钻井液、矿井疏干水处理、固废/垃圾焚烧飞灰等行业，主要产盐环节有母液(工艺废水)产生的反应盐、酸碱化学反应的中和盐、盐析盐、蒸馏残液产生的盐泥、盐渣等。据权威机构统计，现阶段我国工业废盐年产生量超过3000万吨。工业废盐通常具有成分复杂、潜在生态环境安全风险高等特点，已成为制约企业和大型化工园区发展的“卡脖子”难题。目前主要通过高温焚烧、刚性填埋等方式处理，但高温焚烧方法普遍存在无机盐易熔融挥发、高温熔盐协同腐蚀、焚烧设备耐材衬里侵蚀膨胀剥落、烧结堵塞及系统能耗高、流程复杂、能耗高等技术缺陷。刚性填埋则对选址要求严苛，而且仅是对高盐固废通过水泥固化、沥青固化等预处理后进行集中暂存，此外高盐固废中的可溶性盐对刚性填埋场构筑物还有很强的侵蚀破坏作用，其潜在的环境安全隐患仍然存在。
3.因此，亟需开发一种可将工业废盐中毒害性有机物彻底无害化分解，并将重金属及可溶性组分彻底转化为对环境无害并可实现资源化利用的技术。
技术实现要素：
4.为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工业废盐无害化处理方法，能够彻底无害分解工业废盐中所含的有机物，将工业废盐中其他对生态环境有害的可溶性盐、重金属离子等转化为对环境无害的稳定熔融体，并进行资源化再利用。
5.为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
6.一种工业废盐无害化处理方法，包括以下步骤：
7.(1).将工业废盐、辅料及转化助剂按目标产物有效化学反应计量数配伍制成粗料，经机械式破碎、筛分设备，制成水含量＜10wt％、粒径＜2mm的粉体物料；
8.(2).将步骤(1)制成的粉体物料送入废盐转化炉内在1000～1500℃的高温下，发生工业废盐中有机物高温氧化、无害化分解、可溶性碱金属盐、碱土金属盐及重金属及转化助剂组分发生熔融、晶体解构、熔蚀、矿化物前驱体生成、固溶体重构、低温共熔物生成反应，粉体物料转化为液态熔融体；
9.(3).将步骤(2)中工业废盐转化生成的液态熔融体经过引流器排入淬冷室，在淬冷室内，高温熔融体在10-3
～10-2
的时间尺度内迅速冷降温至20～200℃，在热应力骤变的情况下下，转化为非典型晶体或无定型固溶体物质；
10.(4).所述步骤(2)中废盐转化炉内产生的烟气进入后续余热回收系统，通过换热系统产生高品质蒸汽后再进入后续的气体净化系统，经脱除烟气中的有毒有害组分后达标排放。
11.进一步，所述转化助剂与工业废盐的质量比为1:5-2:1；转化助剂为玻璃粉、赤泥、硅砂、长石、副长石、白云母、高岭土、黏土、铝土矿、粉煤灰中的一种或两种以上组成。
12.进一步，所述步骤(3)中淬冷介质为水、淬火油、有机聚合物催化剂中的一种或两种以上组成的复配淬火剂。
13.进一步，所述辅料添加量为工业废盐处理量的20～80％；辅料是天然气、煤炭、煤矸石、高有机质废料、废焦油、可燃性vocs中的一种或两种以上组成。
14.进一步，所述步骤(2)生成的液态熔融体的粘度为20～100cp。
15.进一步，所述步骤(2)反应过程所需热量由加入的辅料与氧气发生氧化所释放的反应热提供。
16.进一步，生成的非典型晶体或无定型固溶体物质作为多孔吸附材料、混凝土细骨料、水泥掺和料等建筑材料进行资源化再利用。
17.进一步，生成的非典型晶体或无定型固溶体物质为na2o-cao-al2o
3-sio2系玻璃体，玻璃相固溶体化学组成为na2o
·
al2o3·
6sio2、na2o
·
2al2o3·
6sio2·
2h2o、na2o
·
al2o3·
3sio2·
2h2o、3cao
·
al2o3·
cacl2·
10h2o、11cao
·
7al2o3·
cacl2、na
12
[(alo2)
12
(sio2)
12
]
·
27h2o、ca7(sio4)2cl6、(na4al3si3o
12
cl)3cao
·
fe2o3·
cacl2·
10h2o中的两种或两种以上组成。
[0018]
进一步，所述工业废盐中的可溶性碱金属、碱土金属盐包括li、na、k、ca、be、mg、sr、ba的氯化物、氟化物、溴化物、次氯酸盐、氯酸盐、次溴酸盐、溴酸盐、硫化物、硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐/多磷酸盐、硅酸盐、铝酸盐中的两种或两种以上。
[0019]
进一步，所述的工业废盐中可溶性碱金属、碱土金属盐还包括nh4、li、na、k、ca、be、mg、sr、ba等的磺酸盐、有机羧酸盐、杂多酸盐中的一种或一种以上；所述的工业废盐中的重金属包括以as、cu、zn、se、cd、hg、pb、cr、ni以水溶态、可交换态、酸溶态、有机结合态、氧化态和铁锰氧化态形式存在的化合物。
[0020]
本发明可实现如下的有益效果：
[0021]
1、本发明提供的工业废盐无害化处理方法，可在高温下将工业废盐中的毒害性有机物彻底无害化分解，从源头上消除常规高温处理无法规避的二噁英类pops有毒物质合成的前驱体。
[0022]
2、本发明提供的工业废盐无害化处理方法，在高温与转化助剂的协同作用下，将工业废盐中的可溶性无机盐组分、重金属封存在致密的固溶体材料网络结构中，无环境溶出风险，并可进行资源化利用。
[0023]
3、本发明提供的工业废盐无害化处理方法，对工业废盐的组成无特殊限定，可在较宽的范围内实现工业废盐特别是有机工业废盐的无害化处理，转化产物可作为水泥辅料、建材等进行资源化利用。
[0024]
4、本发明提供的工业废盐无害化处理方法，可实现工业废盐的规模化处理，具有有害物质分解彻底、环境安全性高、可连续一体化生产、操作方便、自动化程度高、处理成本低廉等优势。
具体实施方式
[0025]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026]
本发明工业废盐无害化处理方法，将工业废盐、转化助剂、辅料分别经干燥脱水、成型造粒、筛分后在高温条件下发生工业废盐中有机物高温氧化、无害化分解、可溶性碱金属盐、碱土金属盐及重金属及转化助剂组分发生熔融、晶体解构、熔蚀、矿化物前驱体生成、固溶体重构、低温共熔物生成等反应，反应生成的液态熔融体从废盐转化炉下部引流器排出，进入淬冷室，经淬冷降温后最终得到致密固溶体产物。
[0027]
所述的工业废盐中的可溶性碱金属、碱土金属盐包括li、na、k、ca、be、mg、sr、ba的氯化物、氟化物、溴化物、次氯酸盐、氯酸盐、次溴酸盐、溴酸盐、硫化物、硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐/多磷酸盐、硅酸盐、铝酸盐等无机盐及氧化物中的两种或两种以上。
[0028]
所述的工业废盐中可溶性碱金属、碱土金属盐还包括nh4、li、na、k、ca、be、mg、sr、ba等的磺酸盐、有机羧酸盐、杂多酸盐等有机盐中的一种或一种以上。
[0029]
所述的工业废盐中的重金属包括以as、cu、zn、se、cd、hg、pb、cr、ni等重金属元素以水溶态、可交换态、酸溶态、有机结合态、氧化态、铁锰氧化态等赋存形式存在的化合物。
[0030]
所述的转化助剂为玻璃粉、赤泥、硅砂、长石、副长石、白云母、高岭土、黏土、铝土矿、粉煤灰等两种或两种以上组成的富含硅、铝物质的矿物。
[0031]
所述的转化助剂与工业废盐在配比上要符合游离氧判定系数r＝a/b＝0.1～2.0(a＝al2o3、sio2、b2o3、as2o3、so3、p2o5、cro3、mn2o7、fe2o3、tio2、wo3和sb2o3；b＝li2o、na2o、k2o、ni2o、cao、beo、mgo、sro、bao、cuo、zno、se、cdo、hgo、pbo、pbo2)
[0032]
本发明工业废盐无害化处理方法，具体步骤如下：
[0033]
(1)将工业废盐、辅料及转化助剂按目标产物有效化学反应计量数配伍制成粗料，经机械式破碎、筛分设备，制成水含量＜10wt％、粒径＜2mm的粉体物料；
[0034]
(2)步骤(1)制成的合格粉体物料通过机械-气力耦合式粉体进料系统输送进入高温转化，在1000～1500℃的高温下，发生化学链转化反应，转化为液态熔融体；
[0035]
(3)步骤(2)中工业废盐转化生成的液态熔融体经过引流器排入淬冷室，在淬冷室内，高温熔融体在10-3
～10-2
的时间尺度内迅速冷降温至20～200℃，在热应力骤变的情况下下，转化为非典型晶体或无定型固溶体物质；
[0036]
(4)步骤(2)中废盐转化炉内产生的烟气进入后续余热回收系统，通过高效换热系统产生高品质蒸汽后再进入后续的气体净化系统，经脱除烟气中的有毒有害组分后达标排放。
[0037]
转化助剂与工业废盐的质量比范围为：1:5-2:1。
[0038]
废盐转化炉中工业废盐中所含的有机物发生化学氧化分解、可溶性盐及转化助剂组分熔融、晶体解构、熔蚀、矿化物前驱体生成、固溶体重构等反应所需的热量来源可以由加入的辅料与氧气发生氧化所释放的反应热提供。
[0039]
淬冷介质为水、淬火油、有机聚合物催化剂中的一种或两种以上组成的复配淬火剂。
[0040]
步骤(2)生成的液态熔融体的粘度范围为20～100cp。所述的用于提供工业废盐中有机物彻底分解、废盐转化反应热源的辅料可以是天然气、煤炭、煤矸石、高有机质废料、废
焦油、可燃性vocs等可燃性物料中的一种或两种以上组成。
[0041]
所述的辅料的添加量为工业废盐处理量的20～80％。
[0042]
所述的工业废盐转化后产生的非典型晶体或无定型固溶体物质可作为多孔吸附材料、混凝土细骨料、水泥掺和料等建筑材料进行资源化再利用。
[0043]
所述的工业废盐转化后产生的非典型晶体或无定型固溶体物质主要为na2o-cao-al2o
3-sio2系玻璃体，主要的玻璃相固溶体化学组成为na2o
·
al2o3·
6sio2、na2o
·
2al2o3·
6sio2·
2h2o、na2o
·
al2o3·
3sio2·
2h2o、3cao
·
al2o3·
cacl2·
10h2o、11cao
·
7al2o3·
cacl2、na
12
[(alo2)
12
(sio2)
12
]
·
27h2o、ca7(sio4)2cl6、(na4al3si3o
12
cl)3cao
·
fe2o3·
cacl2·
10h2o中的两种或两种以上组成。