[發明專利]生活垃圾焚燒產生的飛灰的綜合利用方法

在審

• 申請號: 202010593295.3
• 申請日: 2020-06-26
• 公開（公告）號: CN113845136A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 陳雨艷;楊茂華;楊利方;龍炳清;楊秀勇;何建華
• 申請（專利權）人: 四川偉晟環境保護有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01F11/18;C01D3/04;C04B28/00;C04B111/40
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本發明介紹一種生活垃圾焚燒產生的飛灰的綜合利用方法，包括分離可溶性鹽、將可溶性鹽中的鈣轉化成輕質碳酸鈣或者石膏、其余生產氯化鉀和氯化鈉混合鹽；殘渣經造粒、干燥、焙燒及鈍化等過程生產輕質填料。

技術領域

本發明涉及生活垃圾焚燒產生的飛灰的一種綜合利用方法。

背景技術

生活垃圾焚燒（包括發電）是生活垃圾處理的主要發展趨勢。在生活垃圾焚燒處理的過程中必然產生大量飛灰。該飛灰含有二噁英和重金屬，是一種危險固體廢棄物，若排入環境，將對生態環境造成嚴重污染。目前處理飛灰的主要方法有安全填埋、水泥固化等。前者占用大量土地，仍然存在環境風險因素；后者由于存在大量可溶性鹽，固化物不穩定，難以有效利用，其存放也存在環境安全風險?，F有處理方法基本屬于無害化處理。飛灰含有大量有用物質，是寶貴資源，開發飛灰綜合利用方法具有重大價值，是中國乃至全球目前急需解決的問題。

發明內容

針對目前生活垃圾焚燒產生的飛灰處理方法存在的問題，本發明的目的是尋找高效、經濟的飛灰綜合利用方法，其特征在于將飛灰和水連續送入具有破碎、溶解、洗滌和固液分離功能的一體化裝置中，在該裝置中，固相和液相逆向運動，其中固相由螺旋機械推動，液相由重力推動，水的加入位置在殘渣排出位置之前30cm～50cm處，一體化裝置輔以超聲波強化傳質過程，一體化裝置每立方米有效容積的超聲波供電功率為1kW～3kW，整個過程在常溫下進行，時間為8min～15min，水的加入質量為以干基計的飛灰質量的1.5倍～3.5倍；從一體化裝置的飛灰入口端通過過濾篩分離出的液相產物通過精濾，精濾渣與飛灰一并加入前述一體化裝置；精濾產生的液相送入沉淀反應器進行沉淀反應，加入硫酸鈉或者碳酸鈉進行沉淀反應，沉淀反應在常溫下進行，時間為5min～15min，硫酸鈉以固體（不限于固體）形態在攪拌條件下加入，加入量為理論加入量，碳酸鈉以濃度為250g/L～500g/L的霧狀溶液形態在攪拌條件下加入，碳酸鈉溶液霧滴粒徑小于50微米，碳酸鈉加入量為理論量的100.00%～100.02%；沉淀反應結束后，進行固液分離，分離產生沉淀物進行三級逆流洗滌，洗滌用水質量為以干基計的沉淀物質量的1.5倍～2.0倍，洗滌水返回前述一體化裝置，洗滌后的沉淀物采用現有技術烘干，得到石膏或者輕質碳酸鈣產品；上一固液分離過程產生的溶液采用現有技術進行蒸發濃縮、結晶、晶體干燥，得到NaCl和KCl混合鹽產物，該產物既可直接作為產品銷售，也可進一步分離成NaCl和KCl產品；從一體化裝置的飛灰殘渣排口端排出的殘渣進行機械脫水，將殘渣含水率降到40%以下，脫水過程產生的水返回一體化裝置；機械脫水后的殘渣與粘土和煤粉混合并造粒，造粒配比以干基計分別為殘渣65%～75%，粘土15%～25%，煤粉5%～10%,造出的顆粒物直徑為0.5mm～3.0mm,該顆粒物利用后續焙燒過程產生的出爐煙氣通過鈍化裝置利用余熱后的二次余熱進行干燥，將顆粒物含水率降到5%以下；干燥后的顆粒物送焙燒爐進行焙燒，焙燒溫度為800℃～1200℃，時間為4min～10min；焙燒產物進入鈍化裝置，在600℃～800℃下停留40min～80min，得到輕質填料產品，鈍化裝置利用全部焙燒煙氣補償該裝置散失熱；從鈍化裝置排出的煙氣用于前述顆粒物干燥后，利用現有技術處理，最終達標排放，煙氣處理收集的粉塵返回前述一體化裝置。

本發明的目的是這樣實現的，飛灰和水進入前述一體化裝置后，在螺旋機械推動下，附帶產生破碎和攪拌作用，使飛灰中的可溶性鹽發生溶解反應，利用超聲波加速這一進程，從而使可溶性鹽充分溶解，為后續殘渣處理創造有利條件。在一體化裝置中，固相和液相逆向運動，可保障整個系統水平衡、充分降低殘渣中可溶性鹽含量、提高產出溶液的鹽濃度并降低后續溶液處理的能耗，幾舉兼得。一體化裝置產出的液相采用精濾，其目的是保證后續產品的質量。

溶液加入硫酸鈉或者碳酸鈉，通過CaCl₂+Na₂SO₄=CaSO₄+2NaCl或者CaCl₂+Na₂CO₃ =CaCO₃+2NaCl,將溶液中的Ca²⁺去除，保證后續NaCl和KCl混合鹽的質量。