[發明專利]一種低溫熔融無害化處理垃圾焚燒飛灰和底灰的方法

有效

• 申請號: 201910629363.4
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110252776B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 甘敏;汪國靖;范曉慧;陳許玲;季志云;袁禮順;黃曉賢;肖恒;朱亮;朱淵
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種低溫熔融無害化處理垃圾焚燒飛灰和底灰的方法，該方法是將垃圾焚燒飛灰經過水洗預處理，將垃圾焚燒底灰經過磁選和篩分分級處理，篩分所得粒徑小于1mm的垃圾焚燒底灰進行水洗預處理，篩分所得粒徑在1～3mm范圍內的垃圾焚燒底灰采用重選預處理，篩分所得粒徑在3～25mm范圍內的垃圾焚燒底灰進行磨礦預處理；將預處理的垃圾焚燒底灰與水洗預處理的垃圾焚燒飛灰一起造粒，所得粒料經過干燥處理和熔融處理。該方法不僅達到了垃圾焚燒飛灰和底灰的低溫熔融無害化處理，還可為有色冶金提供部分生產原料，實現了資源循環利用。

技術領域

本發明涉及一種垃圾焚燒飛灰和底灰的處理方法，特別涉及一種通過低溫熔融作用同步處置垃圾焚燒底灰(渣)和飛灰的方法，通過將預處理后的垃圾焚燒飛灰和底灰合理搭配協同熔融處理，實現垃圾焚燒廠飛灰和底灰的廠內自我消納，且可以回收有價金屬，屬于垃圾焚燒飛灰和底灰的無害化處置技術領域。

背景技術

經濟快速增長的同時也帶來了一系列環境問題，其中城市生活垃圾的爆發式增長和簡易的填埋處理方式對環境的污染和人類健康的危害開始顯現。為有效解決這一問題，具有高減容、高減量，高溫消毒以及熱能利用等優點的垃圾焚燒發電法逐漸被推廣應用。

垃圾焚燒過程仍然會產生兩種副產物，即底渣和飛灰，其中底渣約占80％wt。一般而言，底渣多由金屬、陶瓷、玻璃、石頭和未燃燒完全的有機物組成，其硅、鈣、鋁含量較高，主要成分與天然砂石和水泥類似，因此多用來替代骨料和水泥，制備混凝土。飛灰雖然也含有鈣、硅、鋁等有價組分，但其富含的二噁英及Cl、 Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有害物質使其被列為危險廢棄物(HW18類)，需進行無害化處理后才可排放。

相比于目前廣泛應用的水泥螯合固化飛灰的處理方式，熔融固化處理更具徹底性。熔融固化法通過高溫作用實現了二噁英的高效降解和重金屬的穩定固化，同時減容減重，有效規避了水泥固化增容嚴重且存在二次釋放風險的問題。

垃圾焚燒飛灰的熔融固化通常需要較高的熔融溫度(1400～1500℃)，因此對一次性投入和后續運營提供了較高要求，從而限制了其推廣及應用。為了降低熔融過程所需能耗，增強該技術的經濟適用性，相關研究陸續報道，發明專利(公開號CN106765145A、CN101773709A、CN1796011A、CN105251758A等)均提出采用垃圾焚燒飛灰外配熔劑的方式降低體系熔點，減少處理能耗，部分方法取得了較為理想的效果，但外加熔劑大幅增加了熔融處理的成本，此外部分體系的熔融溫度仍不低于1300℃，綜合成本未能顯著降低。

發明內容

針對目前熔融法處理垃圾焚燒飛灰過程中熔融體熔點高帶來的高能耗問題，本發明的目的在于提供一種低溫熔融無害化協同處理垃圾焚燒飛灰和底灰，同時回收有價金屬的方法，該方法通過垃圾焚燒發電廠焚燒過程產生飛灰和底灰的相互配合，在無需額外添加熔劑的情況下，形成低熔點混合體系，有效降低了處理能耗，實現了飛灰和底灰的低溫熔融無害化處理，通過垃圾焚燒發電廠自產廢物的廠內自消化，減少運輸及螯合固化處理成本，達到了“以廢治廢，協同處置”的目的，同時對飛灰和底灰中的部分有價金屬得到有效回收，可以用作為有價有色冶金原料，體現資源循環利用的特點。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種低溫熔融無害化處理垃圾焚燒飛灰和底灰的方法，其包括以下步驟：

1)將垃圾焚燒飛灰經過水洗預處理；

2)將垃圾焚燒底灰經過磁選和篩分分級處理，篩分所得粒徑小于1mm的垃圾焚燒底灰進行水洗預處理，篩分所得粒徑在1～3mm范圍內的垃圾焚燒底灰采用重選預處理，篩分所得粒徑在3～25mm范圍內的垃圾焚燒底灰進行磨礦預處理；

3)將步驟2)中各種預處理的垃圾焚燒底灰混合，并與步驟1)中水洗預處理的垃圾焚燒飛灰一起造粒，所得粒料經過干燥處理和熔融處理。