[發明專利]一種危險廢物焚燒灰渣協同制備玻璃體及脫碳的方法

有效

• 申請號: 202110394124.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113118181B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 胡明;虎訓;宗肖;李小明;齊景偉;宮臣;徐鵬程;周飛飛;張亮;王婷婷;趙彬;肖誠斌
• 申請（專利權）人: 光大環保技術研究院（深圳）有限公司;光大環境科技（中國）有限公司;光大環保技術研究院（南京）有限公司;光大環保技術裝備（常州）有限公司
• 主分類號: B09B3/40
• 分類號: B09B3/40;C03C1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 殷星

本發明公開了一種危險廢物焚燒灰渣協同制備玻璃體及脫碳的方法，具體步驟如下：測定危廢底渣中殘碳含量，若殘碳含量≥1%，向底渣中配加CaCO₃；檢測危廢底渣的化學成分，根據危廢底渣中氧化鈣與氧化硅和氧化鋁之和的比值，并將底渣分為三類；不同種類底渣與底渣、底渣與飛灰之間的協同配料，且保證氧化鈣與氧化硅和氧化鋁之和的比值在0.3?0.75范圍內；將混合料加入等離子爐內熔融并保溫后，將熔渣經排渣口流出，水淬冷卻后得玻璃體。通過對底渣的復配，實現不同廢料協同制備玻璃體，實現“以廢治廢，協同處置”，降低處理成本；同時使用碳酸鈣作為脫碳劑脫除底渣中碳含量，降低玻璃體內殘碳量。

技術領域

本發明屬于危險廢物焚燒底渣與飛灰再利用技術領域，具體涉及一種危險廢物焚燒灰渣協同制備玻璃體及脫碳的方法。

背景技術

根據中國統計年鑒，2017年我國危險廢物產生量6936.89萬噸，處置量達到2551.56萬噸，其中約50％進行焚燒處置，產生的危險廢物焚燒底渣量約為255萬噸。《國家危險廢物名錄》(2016版)規定，危險廢物焚燒、熱解等處置過程中產生的底渣仍然屬于危險廢物(廢物類別HW18，廢物代碼772-003-18)。對于我國焚燒底渣主要采用安全填埋的方式進行最終處置，大量的底渣給危險廢物填埋場庫容造成越來越大的壓力，而且安全填埋的方式沒有徹底分解破壞二惡英，長期存在重金屬浸出的風險。目前，等離子體高溫熔融技術能夠徹底破壞焚燒底渣中的二噁英、呋喃等有機污染物，并將底渣變為玻璃體熔渣進行資源化利用，具有減容比高、環保效益好等優點。

如何設計底渣熔融制備玻璃體配方，同時使底渣中的殘碳反應消耗，實現底渣的資源化利用。發明專利(公開號CN 106224979 A)公開了一種危險廢物焚燒底渣資源化利用的方法，該方法是向底渣中配比以SiO₂、Al₂O₃為主要成分的黏土、粉煤灰、沸石等作為輔料形成混合料，采用電弧爐熔融處理，得到具有高度惰性的熔渣；但所用輔料需外購、外運，進一步增加底渣熔融的處理成本。發明專利(公開號CN 108545933 A)公開一種危險廢物焚燒灰渣制備玻璃體的方法，該方法將焚燒灰渣、含硅物質、CaO和高嶺土按預設比例混合，混合料進行烘干、研碎和過篩，過篩粉末在馬弗爐中高溫加熱制備玻璃體；但所用添加劑SiO₂、玻璃粉、CaO和高嶺土為純物質，純物質的添加將進一步增加灰渣熔融處理成本。

現有的技術中都將危廢焚燒底渣或飛灰與純物質化學品或其他輔料進行混合熔融，制備惰性玻璃體，原料成本較高，且均未報道底渣熔融后玻璃體中的殘碳量。

不同危廢焚燒廠因處理廢物來源不同，其產生的底渣成分差異大；而且危險廢物在焚燒過程中因焚燒不充分，底渣中殘碳量較高，底渣在熔融過程中碳反應不完全，最終導致玻璃體中碳含量較高，影響玻璃體的資源化利用。在已公開的有關底渣熔融專利技術或專利申請中，有的采用底渣與SiO₂、Al₂O₃為主要成分的輔料黏土、粉煤灰、沸石、頁巖、煤矸石等中的一種或幾種形成混合料進行熔融；而有的采用石英砂與底渣混合熔融。需要額外采購添加劑，增加處置成本。公開專利中僅針對某一危廢廠產生底渣進行配料，且未給出底渣熔融后殘碳含量。參考冶金行業熔融過程中原料脫碳，有提出向底渣中添加氧化鐵皮，利用底渣中的碳還原鐵氧化物來消耗殘碳；或采用氧槍向熔池射流吹氧脫碳。但這些方法中需要額外購買氧化鐵皮，氧化鐵皮成本較高；且需要氧槍這類特別的設備，增加處理成本。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明一種危險廢物焚燒灰渣協同制備玻璃體及脫碳的方法，通過不同底渣的搭配、底渣與飛灰的配料，實現不同廢料協同制備玻璃體，同時通過添加劑的加入促進底渣中碳的反應消耗。實現“以廢治廢，協同處置”，避免額外使用石英砂、黏土、氧化鈣等調整底渣成分所用的添加劑，降低處理成本；同時使用碳酸鈣作為脫碳劑脫除底渣中碳含量，降低玻璃體內殘碳量。

一種危險廢物焚燒灰渣協同制備玻璃體及脫碳的方法，包括以下步驟：