本发明涉及飞灰无害化处理,特别是涉及一种垃圾焚烧飞灰无害资源化方法。
背景技术:
1、垃圾焚烧飞灰是市政生活垃圾焚烧过程中产生、随烟气一同进入烟气净化系统的物质,最终被除尘器中被捕集。炉排炉型垃圾焚烧炉,其垃圾焚烧飞灰的产量大概为入炉垃圾总量的2~5%,据统计,我国2023年垃圾焚烧飞灰年总产量已经超过1000万吨。由于垃圾焚烧飞灰中富集有hg、pb、cd、cu、cr及zn等重金属,同时飞灰中还含有二噁英等致癌物质,飞灰被列为危险废物。目前国内垃圾焚烧电厂对飞灰的处置方法依然停留在添加水泥、稳定剂固化填埋阶段,资源化利用未成规模。飞灰中还含有丰富的钙资源和硅资源,进行飞灰的资源化意义重大。飞灰水洗水泥窑协同是较为成熟的飞灰资源化手段,但是全工艺处置流程复杂、成本高。飞灰烧结热处理能够实现飞灰的二噁英解毒,是实现飞灰资源化的有效手段,但是目前的飞灰烧结热处理工艺,普遍存在飞灰掺量低、烧结温度高等问题,带来处置成本还是远高于填埋处置的成本。因此,开发高效的、成本优势明显的飞灰资源化技术,具有重要的价值和意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的一个或者多个技术问题,本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰无害资源化方法,本发明提供的飞灰无害资源化方法可实现低温下重金属的固定和二噁英的分解,无害资源化处置过程效率高、能耗低,得到的无害资源化产物重金属稳定效果持久,二噁英含量低,重金属浸出浓度和可溶氯含量低。
2、本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰无害资源化方法,所述方法包括如下步骤:
3、将飞灰、辅料进行混匀,得到混合料;所述辅料包括重金属稳定剂、助熔剂、成岩剂和金属基辅料;所述重金属稳定剂为磷酸盐;所述成岩剂为硅基化合物;所述金属基辅料为镁的化合物、铝的化合物中的一种或多种;
4、将所述混合料进行成型造粒、热处理、淋洗除盐、干燥,得到无害资源化产物。
5、优选地,磷酸盐的用量为飞灰质量的1~3%;和/或
6、所述磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、磷酸钾中的一种或多种。
7、优选地,所述助熔剂的用量为飞灰质量的2~10%;和/或
8、所述助熔剂为玻璃粉、萤石粉中的至少一种。
9、优选地,所述硅基化合物的用量为飞灰质量的10~60%;和/或
10、所述硅基化合物为粉煤灰、钢渣粉、硅胶、尾矿粉、硅灰、气相二氧化硅中的一种或多种。
11、优选地,所述金属基辅料的用量为飞灰质量的1~5%;和/或
12、所述金属基辅料为氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氢氧化铝中的一种或几种。
13、优选地,所述成型造粒的压力不小于20mpa;和/或
14、所述成型造粒后颗粒的尺寸为2~8mm。
15、优选地,所述热处理在惰性气氛下进行,所述惰性气氛中惰性气体的浓度不低于99.2vol%;和/或
16、所述热处理的温度为500~900℃,时间为20~60min。
17、优选地,所述淋洗除盐通过淋洗装置实现,所述淋洗装置包括:用于输送物料的多孔输送带、位于所述多孔输送带上方交替排布的多个喷淋区域和沥干区域及位于所述多孔运输带下方用于容纳淋洗液的多个液体箱;
18、所述喷淋区域设置有液体雾化组件,用于将淋洗液均匀喷洒于物料表面,对物料进行淋洗;
19、所述沥干区域设置有高压气体喷枪,用于对物料表面的液体进行吹扫。优选地,所述喷淋区域的宽度是所述沥干区域宽度的8至12倍;和/或
20、所述液体箱24的数量为3~10个。
21、优选地,所述淋洗除盐过程中淋洗液的用量为飞灰质量的1.5~2.5倍,淋洗时间为10~40min。
22、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果:
23、本发明首先将飞灰、辅料混匀,并对混合后物料进行成型造粒,得到具有一定尺寸的颗粒物;然后在辅料的作用下实现低温热处理形成高强度的新物相,有效稳定飞灰中的重金属和分解二噁英,再通过淋洗除盐的方式除去可溶性氯盐,得到具有更高附加值无害资源化产物。
24、本发明提供的飞灰无害资源化方法可实现低温下重金属的固定和二噁英的分解,无害资源化处置过程效率高、能耗低,得到的无害资源化产物强度高、重金属稳定效果持久,二噁英含量低,重金属浸出浓度和可溶氯含量低。
1.一种垃圾焚烧飞灰无害资源化方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,磷酸盐的用量为飞灰质量的1~3%;和/或
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述助熔剂的用量为飞灰质量的2~10%;和/或
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硅基化合物的用量为飞灰质量的10~60%;和/或
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属基辅料的用量为飞灰质量的1~5%;和/或
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述成型造粒的压力不小于20mpa;和/或
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热处理在惰性气氛下进行,所述惰性气氛中惰性气体的浓度不低于99.2vol%;和/或
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述淋洗除盐通过淋洗装置实现,所述淋洗装置包括:用于输送物料的多孔输送带、位于所述多孔输送带上方交替排布的多个喷淋区域和沥干区域及位于所述多孔运输带下方用于容纳淋洗液的多个液体箱;
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述喷淋区域的宽度是所述沥干区域宽度的8至12倍;和/或
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述淋洗除盐过程中淋洗液的用量为飞灰质量的1.5~2.5倍,淋洗时间为10~40min。