CN103771695A - 一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于环境保护技术领域的一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法。本发明的方法是将飞灰，硅酸盐，硼酸盐和还原剂按照一定比例混合，然后加入粘合剂，压制成球团，然后投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。该方法综合了电熔固化、还原冶炼和低温等离子技术进行垃圾焚烧飞灰无害化处理，同时利用飞灰熔浆生产出可利用的产品。

Description

一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种综合电熔固化、还原冶炼、低温等离子技术的垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法。
背景技术
随着城市化程度的加剧，城市垃圾处理问题日益突出，目前，垃圾的处理方式主要是采用焚烧的办法，焚烧以后会产生大量的飞灰，占到原生垃圾量的5％-20％，灰飞中含有高浓度的重金属和致癌物质二噁英，属于危险废物范畴，需要进行无害化处理。
目前，对飞灰的处理主要采用水泥固化，石灰稳固化，飞灰水洗后煅烧，等离子体熔融，药剂稳定化等方法，采用水泥固化，石灰稳固化的方法需要占用填埋场地处理这些固化物，不是一种彻底的处理方法，飞灰水洗后煅烧过程中需要进行水洗，水洗过程中会残留大量的盐类和重金属，造成水污染，达不到环保要求，等离子熔融方法处理比较彻底，但是，设备耗电量高，处理成本高，不适合大规模工业化应用，药剂稳定化的方法引入了有机污染物，也不是一种彻底的处理垃圾焚烧飞灰的方法。
专利201010230962.8公开了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，该方法能有效的处理飞灰，最终将灰飞转化为玻璃态的惰性固体废弃物，但是，该惰性固体废弃物仍然不能被利用，还需占用垃圾填埋厂处理，占用土地资源。
发明内容
本发明针对目前的垃圾焚烧飞灰难于处理，难以利用的问题，提出一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法。
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)按照飞灰：硅酸盐：硼酸盐：还原剂＝(55-100)∶(0-45)∶(0-20)∶(0-10)的重量比混合，加入粘合剂，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
所述粘合剂为偏硅酸钠，加入量为飞灰质量的0.3-5倍。
所述硅酸盐为石英、长石、霞石中的一种或一种以上。
所述硼酸盐为硼砂、硼镁石、硼钙石、硼酸中的一种或一种以上。
所述还原剂为煤粉或石墨粉或两者的混合。
所述钼电极炉中排出的挥发气体经过除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
本发明的有益效果：本发明通过高温还原及硅酸盐熔融固化方法把重金属铬、铅、锌等固化稳定到硅酸盐熔体中，浸出浓度远低于【危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别】(GB5085.3--2007)中的标准限值，熔浆最终制造成固态可利用产品，实现循环利用；二恶英类有机污染物等部分被高温分解，剩余部分也挥发进入烟气，硫、氯化合物也挥发进入烟气，烟气经过除尘、脱氯、脱硫及低温等离子废气净化系统处理后，硫、氯排放完全达到国标，二恶英彻底无检出。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将55kg飞灰，10kg石英，5kg硼砂和4kg煤粉混合，加入50kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
实施例2
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将85kg飞灰，30kg长石，5kg硼镁石和5kg煤粉混合，加入60kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
实施例3
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将100kg飞灰，35kg霞石，20kg硼钙石和9kg煤粉混合，加入150kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
实施例4
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将90kg飞灰，45kg霞石，15kg硼酸和10kg石墨粉混合，加入180kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
实施例5
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将90kg飞灰，25kg霞石，20kg长石，5kg硼酸，5kg硼钙石和10kg石墨粉混合，加入180kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
实施例6
一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将100kg飞灰，15kg霞石，20kg石英，15kg硼酸和8kg石墨粉混合，加入180kg偏硅酸钠，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
钼电极炉中排出的挥发气体经过布袋除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
上述实施例仅仅是为清楚的说明本发明而列举的实施例，并不限定本发明，在所属技术领域的人员来说，对上述划定范围内的数据做任何变更，都包括在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)按照飞灰：硅酸盐：硼酸盐：还原剂＝(55-100)∶(0-45)∶(0-20)∶(0-10)的重量比混合，加入粘合剂，压制成球团；
(2)投入钼电极炉以钼电极向炉内物料导入电能，以物料熔体自身作电阻，把电能转化成热能加热自身，升温过程中，部分重金属被还原冶炼，达到1300-1600℃后其余重金属固熔于硅酸盐熔体中，物料在1300-1600℃条件下熔11-15小时后，导入成型装置，制成板材、棉或连续纤维。
2.根据权利要求1所述一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，所述粘合剂为偏硅酸钠，加入量为飞灰质量的0.3-5倍。
3.根据权利要求1所述一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，所述硅酸盐为石英、长石、霞石中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，所述硼酸盐为硼砂、硼镁石、硼钙石、硼酸中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，所述还原剂为煤粉或石墨粉或两者的混合。
6.根据权利要求1所述一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，其特征在于，所述钼电极炉中排出的挥发气体经过除尘器、脱硫脱氯塔和低温等离子装置处理后排空。
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