[發(fā)明專(zhuān)利]從生活垃圾焚燒爐渣中回收金屬及可燃物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510522972.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105195313B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何品晶;夏溢;章驊;邵立明;呂凡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B03C1/30
• 分類(lèi)號(hào): B03C1/30;B07B1/28
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢物無(wú)害化及資源化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種從生活垃圾焚燒爐渣中回收鐵、鋁、銅等金屬及可燃物的方法。

背景技術(shù)

生活垃圾焚燒爐渣是生活垃圾焚燒的副產(chǎn)物，占焚燒垃圾質(zhì)量的15％-25％。僅2013年，我國(guó)生活垃圾焚燒爐渣產(chǎn)量已超過(guò)900萬(wàn)噸，為其處理處置和管理帶來(lái)巨大壓力。爐渣是由熔渣、碎玻璃、陶瓷和磚石碎屑、磁性和有色金屬、未燃燼有機(jī)物等物質(zhì)組成的混合物。目前，爐渣主要的處置利用方式是直接填埋或低值化建材利用，包括道路集料、水泥/混凝土替代集料、填埋場(chǎng)覆蓋材料等。然而，考慮到金屬在爐渣中具有相當(dāng)?shù)暮?約占爐渣總質(zhì)量的10％-15％)和爐渣的產(chǎn)量，若不加以回收，不僅造成了爐渣中金屬資源的損失和浪費(fèi)；還限制了爐渣產(chǎn)品在建筑或道路工程中的高值利用，如：鐵、鋁等金屬會(huì)因自發(fā)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和破壞水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致建材制品或道路隆起與膨脹破損等問(wèn)題。另外，爐渣含質(zhì)量比約5％的可燃物，同樣對(duì)建材和道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有害。因此，提高金屬和可燃物分離率是生活垃圾焚燒爐渣資源化利用需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

目前爐渣金屬回收的主要方法是針對(duì)磁性金屬的磁選和針對(duì)導(dǎo)電性有色金屬(銅、鋁)的渦電流分選以及重力(密度)分選技術(shù)。比如，申請(qǐng)?zhí)枮?01410040691.8的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利提出了一種利用磁選和重力分選回收爐渣中金屬的方法，采用磁選回收鐵金屬，破碎機(jī)、跳汰機(jī)和水力搖床聯(lián)用回收有色金屬。申請(qǐng)?zhí)枮?01410815012.X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利采用一級(jí)磁選回收鐵金屬，篩分和渦電流分選配合回收較大顆粒爐渣(大于5mm)中的有色金屬，小于5mm爐渣中的有色(非磁性)金屬采用跳汰機(jī)和水力搖床聯(lián)用方法回收；該專(zhuān)利同時(shí)設(shè)置了分選20mm以上顆粒中輕質(zhì)(可燃)物的工序。這些方法的共性問(wèn)題是，1)均引用了天然礦物分選的方法，直接通過(guò)重力分選方法回收部分金屬；由于爐渣組分復(fù)雜且不均勻，分布特征與礦石迥然不同，重力分選回收金屬的雜物含量高，不能滿足再冶煉的要求。2)沒(méi)有進(jìn)行多級(jí)磁選，與雜物黏附的磁性(鐵)金屬可能混入有色(非磁性)金屬中，使這些回收物料不能通過(guò)再冶煉過(guò)程提純。3)破碎與篩分配合不合理，影響金屬與雜物的剝離效果。4)沒(méi)有或僅對(duì)部分爐渣進(jìn)行風(fēng)選處理，可燃物分離不徹底，影響爐渣后續(xù)的建材利用。

對(duì)不同種類(lèi)金屬在爐渣中的粒徑分布及形態(tài)特征的研究發(fā)現(xiàn)，金屬在爐渣中的分布特征不盡相同。比如鋁含量最高的粒徑依次為大于20mm粒徑爐渣、10-20mm粒徑爐渣及3-5mm粒徑爐渣；鐵在不同粒徑爐渣顆粒中含量分布平均，但存在形式包括單質(zhì)鐵、氧化鐵和四氧化三鐵等多種形態(tài)；銅大多分布在3mm以下粒徑顆粒中，且主要以氧化態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)形式存在，而回收價(jià)值較高的單質(zhì)銅在大于10mm粒徑爐渣中含量較高。綜上，為了實(shí)現(xiàn)中金屬資源的高效回收，應(yīng)依據(jù)金屬的分布特點(diǎn)，選擇合適的爐渣粒徑范圍，有效提高爐渣中的金屬回收效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種從生活垃圾焚燒爐渣中回收金屬及可燃物的方法，本發(fā)明依據(jù)金屬的分布特點(diǎn)，利用多級(jí)梯度磁選實(shí)現(xiàn)爐渣中磁性金屬的分離，采用兩級(jí)渦電流分選回收爐渣中的有色金屬，依據(jù)爐渣中金屬的粒徑分布和化學(xué)形態(tài)特征，多步破碎篩分使得分選爐渣顆粒均勻，有效提高磁選和渦電流分選的回收率，最后根據(jù)物料的密度差異使用風(fēng)選回收爐渣中可燃物。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種從生活垃圾焚燒爐渣中回收金屬及可燃物的方法，包括以下步驟：

1)生活垃圾焚燒爐渣經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)充分分散后，進(jìn)入第一級(jí)磁選分選塊狀強(qiáng)磁性金屬；

2)經(jīng)第一級(jí)磁選后爐渣進(jìn)入第一級(jí)振動(dòng)篩，分流為篩上物和篩下物兩部分，篩上物人工分揀出塑料、有色金屬、玻璃，其余的塊狀爐渣與篩下物一起進(jìn)入顎式破碎機(jī)處理；

3)顎式破碎機(jī)處理后爐渣，進(jìn)入第二級(jí)振動(dòng)篩分流，篩上物再經(jīng)錘式破碎機(jī)處理后與篩下物一起，進(jìn)入第二級(jí)磁選和第三級(jí)磁選，分選小塊及顆粒狀部分氧化的強(qiáng)磁及弱磁性金屬；

4)第三級(jí)磁選后爐渣，進(jìn)入第三級(jí)振動(dòng)篩分流，上層篩上物和下層篩上物分別進(jìn)入兩臺(tái)渦電流分選機(jī)，分離回收導(dǎo)電有色金屬；

5)分離有色金屬后的兩種篩上物和第三級(jí)振動(dòng)篩的下層篩下物，分別進(jìn)入3臺(tái)垂直風(fēng)選機(jī)進(jìn)行風(fēng)選，上部收集的輕質(zhì)物料作為可燃物送至焚燒爐燃燒利用，下部排出的重質(zhì)物料作為建材原料利用。

步驟1)所述的第一級(jí)磁選使用懸吊式磁選機(jī)，磁選強(qiáng)度為0.05T-0.2T之間，分選出爐渣中強(qiáng)磁性金屬。