[發明專利]一種用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法

有效

• 申請號: 201910242983.2
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109956690B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 黃慶;唐新宇;馬東光;趙利卿
• 申請（專利權）人: 天津中材工程研究中心有限公司;天津水泥工業設計研究院有限公司
• 主分類號: C04B7/38
• 分類號: C04B7/38;C04B7/26;B09B3/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 王超

本發明屬于飛灰處理方法領域，尤其涉及一種用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法，所述用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法包括以下步驟：步驟一：超聲和外加劑水洗飛灰脫氯吸附重金屬：將焚燒飛灰、能夠進行重金屬吸附的多孔的外加劑和水按照100：(0.5～5)：(200～400)的質量比在超聲水洗設備中混合形成水灰混合液，同時進行超聲攪拌10～30分鐘進行水洗；步驟二：水洗灰脫水：水灰混合物通過離心設備進行脫水，脫出的濾液進行處理。本發明提供一種可使預處理后的飛灰在水泥窯協同處置時極大地減少引入對其窯況產生不利影響的有害元素，同時提高飛灰的摻加量的用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法。

技術領域

本發明屬于飛灰處理方法領域，尤其涉及一種用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法。

背景技術

現有技術和缺陷：

城市垃圾焚燒過程產生的飛灰因含有二惡英和多種重金屬而被《國家危險廢物名錄》列為危險廢物，并且根據焚燒工藝的不同會產生焚燒垃圾總量3％～15％的飛灰，飛灰處理處置逐漸成為一個日益凸顯的問題。

飛灰的處理方法主要有藥劑穩定固化、熔融固化、水泥窯協同處置、熱處理、水熱處理等，由于飛灰與水泥的成分接近，世界許多國家傾向于探索其在建筑和土木領域的資源化利用。在對飛灰進行資源化處置時，飛灰中的氯元素是制約飛灰處理處置的主要問題。

尤其在水泥窯協同處置時，對氯元素的含量要求極為苛刻，入窯生料中氯含量不能超過0.015％。我國由于沒有垃圾分類，并且受限于焚燒技術，造成飛灰中含有10％以上的氯，甚至某些地區的氯含量高達20％以上，大大限制了飛灰的添加比例。高氯的生料在水泥窯中燒制過程中會造成窯爐內壁腐蝕、結皮甚至造成堵塞，燒成后含氯較高的水泥會嚴重腐蝕鋼筋，造成安全隱患，另外，氯元素會增加重金屬的揮發量，進而降低重金屬的固定率。因此，飛灰在處置前需要進行除氯處理。

我國生活垃圾焚燒飛灰中的氯鹽主要是NaCl、KCl、CaCl₂，除氯的方法主要是水洗。目前，較為成熟的水洗工藝流程：(1)將水和飛灰以一定比例混合，攪拌使氯鹽充分溶解，然后進行固液分離；(2)將廢水中的重金屬進行化學沉淀處理，將重金屬沉淀和脫氯的飛灰混合烘干；(3)沉淀后的廢水經蒸發結晶分離出氯鹽，分離后的水繼續回收利用；(4)水洗后的飛灰以一定比例與水泥生料混合進入水泥窯燒結，燒制出水泥熟料。

該工藝中，水洗過程一般采用機械攪拌的方式，但對氯的去除有限；利用化學沉淀的方法，由于絮凝劑的成本高，增加了處理成本；蒸發結晶以及烘干都消耗了大量的能源。研究飛灰水洗主要解決三方面的問題：氯離子去除率、化學沉淀藥劑效果和成本、廢水處理。

袁興中等公開了一種利用超聲清洗的方法，經過三次超聲洗滌后，使得原飛灰的氯去除率達到98.81％～99.92％，最終所得濾餅中含氯量占干濾餅質量百分比為0.0383％～0.263％，比攪拌飛灰水洗后飛灰濾餅中氯含量(0.5％左右)有了很大的改善。水洗液循環使用，可以減少用水量，但當達到一定濃度后，需要加入絮凝劑等用來除去水洗液中的重金屬離子，才能通過蒸發蒸餾進行脫鹽處理，脫鹽后的水才能繼續利用。超聲雖然提高了氯的去除率，但是其問題在于，進行多次水洗步驟，工藝較為復雜，并且水洗液中含有大量的重金屬離子，處理成本居高不下。

飛灰呈現出堿性特性，通過在水洗過程中通入CO₂、添加磷酸等可以大大降低水洗液中重金屬離子的洗出，降低水洗液的pH值，提高了飛灰中氯離子的洗出效果。但是使用的絮凝劑、CO₂、磷酸等試劑價格高和工藝復雜，需要更為簡單和低價的絮凝產品和處理工藝。

解決上述技術問題的難度和意義：

因此，基于這些問題，提供一種高效、節水、工藝簡單安全，可使預處理后的飛灰在水泥窯協同處置時極大地減少引入對其窯況產生不利影響的有害元素，同時提高飛灰的摻加量的用于水泥工業的生活垃圾焚燒飛灰處理方法具有重要的現實意義。

發明內容