CN111018385B - 危险固体废物处置方法、烧成复合料、建筑材料及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种危险固体废物处置方法、烧成复合料、建筑材料及应用，涉及危险固体废物无害化和资源化处理技术领域。该危险固体废物处置方法将危险固体废物、增塑剂和水混合并造粒成型，将得到的成型料依次采用第一包覆物料和第二包覆物料进行包覆，然后烧成，得到烧成复合料；该处置方法无需将危险固体废物全部熔融固化，只需要将第一包覆物料层熔融固化，并利用第一包覆物料层熔融固化形成的玻璃化层将成型料进行彻底封固，而成型料和第二包覆物料层均未发生熔融固化；该处置方法较常规熔融处理方法可有效降低烧成时的能耗，同时实现了成型料的固化以及与外界的隔离，该处置方法适用性广，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及危险固体废物无害化和资源化处理技术领域，尤其是涉及一种危险固体废物处置方法、烧成复合料、建筑材料及应用。
背景技术
随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多。目前可用于危险废物处理的焚烧炉有回转窑焚烧炉、液体喷射焚烧炉、热解焚烧炉、流态化焚烧炉等。对大部分固液型、固体危险废物，焚烧处理和水泥窑共处理是主要的两种处理处置技术。不管采用何种焚烧设施，均要考虑产生二次污染和次生污染问题。据联合国世界卫生组织的调查报告，废物焚烧是产生二恶英/呋喃等有害物质的重要来源。随着环保排放标准的提高，控制焚烧炉尾气和底灰等的污染物排放量成为技术发展的重要方向。填埋技术也是一个应用时间较长的危险废物处置技术，但安全填埋技术会带来污染地下水的风险，且一旦地下水受到污染，治理或进行恢复就会十分困难。危险废物焚烧和安全填埋是当前国际上应用最为广泛的处理处置技术，但是基于焚烧及填埋过程中存在的环境问题，新的处置技术正在快速发展，如热等离子技术、热脱附技术、熔融固化技术或超临界水氧化技术等。
目前，较为彻底的危险固体废物无害化处理是采用熔融固化(玻璃化)处理技术，具体是指通过等离子体、高温熔融或电化学等方法加热固体废物至其熔点以上，然后快速冷却以获得无定形结构熔融物的过程。目前的熔融处理方法通常要将危险固体废物全部进行熔融固化，由于危险固体废物的软化温度(软化点)较高，故在对固体废物进行烧成过程中的能耗较大，处理成本非常高，大大限制了熔融固化(玻璃化)处置技术的推广应用。
有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种危险固体废物处置方法，该处置方法较常规熔融处理可有效降低烧成时的能耗，同时实现了危险固体废物的固化以及与外界的隔离。
本发明的第二目的在于提供一种烧成复合料，采用上述危险固体废物处置方法制得。
本发明的第三目的在于提供一种建筑材料，包含上述烧成复合料。
本发明的第四目的在于提供上述危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料的应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
(a)将粉碎后的危险固体废物、增塑剂和水混合并造粒成型，得到成型料；
(b)采用第一包覆物料对成型料进行包覆使得成型料表面形成第一包覆物料层，得到成型包覆料Ⅰ；
(c)采用第二包覆物料对成型包覆料Ⅰ进行包覆使得成型包覆料Ⅰ表面形成第二包覆物料层，得到成型包覆料Ⅱ；
(d)将成型包覆料Ⅱ进行烧成，得到烧成复合料；
其中，烧成的温度不低于第一包覆物料的玻璃化温度，且低于成型料的软化温度和第二包覆物料的软化温度。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(b)中，所述第一包覆物料包括碱金属氧化物；
优选地，步骤(b)中，所述碱金属氧化物包括氧化锂、氧化钠或氧化钾中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(b)中，所述第一包覆物料的质量为成型料质量的5-10％；
优选地，步骤(b)中，所述第一包覆物料的玻璃化温度为800-1200℃；
优选地，步骤(b)中，所述第一包覆物料的粒度为150目以下。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(c)中，所述第二包覆物料包括粉煤灰和/或高铝质；
优选地，步骤(c)中，所述第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量的2-9％；
优选地，步骤(c)中，所述第二包覆物料的软化温度为高于1200℃；
优选地，步骤(c)中，所述第二包覆物料的粒度为200-325目。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(d)中，将成型包覆料Ⅱ进行干燥，然后再进行烧成；
优选地，步骤(d)中，所述烧成的温度为900-1200℃，烧成的时间为30-180min；
优选地，步骤(d)中，所述烧成采用回转窑进行烧成。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(d)中，将成型包覆料Ⅱ进行干燥和烧成后，再进行冷却，得到烧成复合料。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(a)中，所述增塑剂包括无机增塑剂和/或有机增塑剂；
优选地，步骤(a)中，所述无机增塑剂包括粘土、高岭土或膨润土中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(a)中，所述有机增塑剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺或淀粉中的一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(a)中，所述增塑剂的质量为危险固体废物质量的5-15％。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，步骤(a)中，粉碎后的危险固体废物的粒度为小于60目；
优选地，步骤(a)中，将粉碎后的危险固体废物先进行干燥，然后再与增塑剂和水混合。
本发明还提供了一种烧成复合料，采用上述危险固体废物处置方法制得。
本发明还提供了一种建筑材料，包含上述烧成复合料。
本发明还提供了上述危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料在危险废物无害化处理或资源化利用领域中的应用。
与现有技术相比，本发明提供的危险固体废物处置方法、烧成复合料和建筑材料具有以下技术效果：
(1)本发明提供的危险固体废物处置方法，先将粉碎后的危险固体废物、增塑剂和水混合并造粒成型，将得到成型料依次采用第一包覆物料和第二包覆物料进行包覆以使成型料表面形成第一包覆物料层和第二包覆物料层，然后将得到的成型包覆料Ⅱ于特定温度下进行烧成，得到烧成复合料；该处置方法无需将成型料全部熔融固化，只需要将第一包覆物料层熔融固化，成型料和第二包覆物料层则未发生熔融固化，成型料进行烧成反应生成相对稳定的烧成料，并利用第一包覆物料层熔融固化形成的玻璃化层将烧成料进行彻底的封固，同时第二包覆物料层经过烧成形成第二包覆烧成料层，其可有效防止不同烧成料表面的玻璃化层之间的粘连；
该处置方法较常规熔融处理可有效降低烧成时的能耗，同时实现了危险固体废物的固化以及与外界的隔离，通过该处置方法得到的烧成复合料具有稳定性强的特点；该处置方法适用性广，实用性强，可实现危险固体废物的减量化、无害化和资源化，有利于进行标准化生产及推广。
(2)本发明提供的烧成复合料，采用上述危险固体废物处置方法制得。鉴于上述危险固体废物处置方法所具有的优势，使得该烧成复合料可进行资源化利用，从而进一步提升危险固体废物的利用价值。
(3)本发明提供的建筑材料，包含上述烧成复合料。鉴于上述烧成复合料所具有的优势，使得其可应用于建筑材料，实现了烧成复合料的资源化利用。
(4)本发明还提供了危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料的应用。鉴于上述危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料所具有的优势，使得其在危险废物无害化处理或资源化利用领域中具有广泛的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供一种实施方式的工艺简图；
图2为本发明提供一种实施方式的工艺流程图。
图标：10-成型料；11-第一包覆物料层；12-第二包覆物料层；20-烧成料；21-玻璃化层；22-第二包覆烧成料层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
(a)将粉碎后的危险固体废物、增塑剂和水混合并造粒成型，得到成型料；
(b)采用第一包覆物料对成型料进行包覆使得成型料表面形成第一包覆物料层，得到成型包覆料Ⅰ；
(c)采用第二包覆物料对成型包覆料Ⅰ进行包覆使得成型包覆料Ⅰ表面形成第二包覆物料层，得到成型包覆料Ⅱ；
(d)将成型包覆料Ⅱ进行烧成，得到烧成复合料；
其中，烧成的温度不低于第一包覆物料的玻璃化温度，且低于成型料的软化温度和第二包覆物料的软化温度。
具体的，步骤(a)中，本发明中的危险固体废物是指除有机固体危险废物之外的固体危险废物，例如，主要产物为硅酸盐组分的且高温可烧成甚至玻璃化的固体危险废物，典型但非限制性的危险固体废物包括电解铝大修废渣、铝灰、冶炼行业危险废物或污泥的危险废物等。
需要说明的是，电解铝大修废渣是指电解铝厂在对电解槽大修时产生的废渣，该废渣中含有一定量的氟，会污染地下水源，从而造成环境污染。铝灰主要成分是氧化铝、金属铝和其他杂质。
增塑剂的加入有利于危险固体废物的粒化成型。对于增塑剂的具体种类不作具体限定。
步骤(b)中，成型包覆料Ⅰ的结构类似核-壳结构，即成型料为核，第一包覆物料层为壳，第一包覆物料层将成型料包覆其中。
步骤(c)中，成型包覆料Ⅱ的结构也类似核-壳结构，即成型包覆料Ⅰ为核，第二包覆物料层为壳，第二包覆物料层将成型包覆料Ⅰ包覆其中，或者，也可以看做成型料表面由内至外依次包覆第一包覆物料层和第二包覆物料层，成型包覆料Ⅱ的结构如图1中所示。
步骤(d)中，烧成的温度不低于第一包覆物料的玻璃化温度，且低于成型料的软化温度和第二包覆物料的软化温度，是指烧成的温度要大于或等于第一包覆物料的玻璃化温度，且要小于成型料的软化温度，同时还要小于第二包覆物料的软化温度。
通过对烧成的温度与第一包覆物料的玻璃化温度、成型料的软化温度和第二包覆物料的软化温度各温度关系之间的限定，使得烧成过程中成型料、第一包覆物料层和第二包覆物料层处于不同的烧成状态。
具体的，成型包覆料Ⅱ进行烧成。由于烧成的温度大于或等于第一包覆物料的玻璃化温度，故烧成可使第一包覆物料层11熔融固化形成玻璃化层21，且由于烧成的温度低于成型料10的软化温度和第二包覆物料的软化温度，故烧成过程中成型料10和第二包覆物料层12均不会发生熔融固化，成型料10进行烧成反应生成相对稳定的烧成料20，第一包覆物料层11熔融固化形成的玻璃化层21将烧成料20进行彻底封固，同时第二包覆物料层12烧成后形成第二包覆烧成料层22，其可有效防止不同烧成料表面的玻璃化层21之间的粘连从而实现成型料10(危险固体废物)的固化以及与外界的隔离，同时又无需将危险固体废物进行全部玻璃化，可有效降低烧成温度，缩短烧成时间，减少烧成时的能耗，降低处置成本。
该处置方法较常规熔融处理可有效降低烧成时的能耗，同时实现了成型料的固化以及与外界的隔离，处理后的烧成复合料的结构主要包括烧成料以及其表面形成玻璃化层以及第二包覆烧成料层，由于烧成料表面经过玻璃化层和第二包覆烧成料层两层包覆，使得烧成料中的有害组分被彻底封固，故该烧成复合料具有稳定性强的特点；该处置方法适用性广，实用性强，可实现危险固体废物的减量化、无害化和资源化，有利于进行标准化生产及推广。
由于成型料主要由危险固体废物、增塑剂和水构成，成型料的软化温度主要是取决于危险固体废物的软化温度。危险固体废物的软化温度根据危险固体废物的种类的不同而不同。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(a)中，增塑剂包括无机增塑剂和/或有机增塑剂；
优选地，步骤(a)中，无机增塑剂包括粘土、高岭土或膨润土中的一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(a)中，有机增塑剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、或淀粉中的一种或至少两种的组合。
通过对增塑剂具体种类的限定，使得其可有效调整危险固体废物的塑性，为后续的造粒成型提供保障。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(a)中，增塑剂的质量为危险固体废物质量的5-15％。
增塑剂的质量为危险固体废物质量的典型但非限制性的分数为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％。增塑剂的用量应限定在一定的范围之内，当增塑剂的质量超过危险固体废物质量的15％时，成型料中危险固体废物的用量相对降低，从而使得危险固体废物的处理效率降低；当增塑剂的质量低于危险固体废物质量的5％时，则危险固体废物、增塑剂和水形成的混合料的塑性不好，不易造粒成型。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(a)中，成型料的塑性指数为5-15。
成型料典型但非限制性的塑性指数为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15。
危险固体废物的颗粒尺寸通常较大，不利于后续与增塑剂和水混合造粒成型，故一般对危险固体废物进行粉碎处理。作为本发明的一种可选实施方式，步骤(a)中，粉碎后的危险固体废物的粒度为小于60目。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(a)中，将粉碎后的危险固体废物先进行干燥以除去危险固体废物中的水分，然后再与增塑剂和水混合，具体工艺流程如图2所示。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，第一包覆物料包括碱金属氧化物；
优选地，碱金属氧化物包括氧化锂、氧化钠或氧化钾中的任意一种或至少两种的组合。
含有碱金属氧化物的物质种类不少，例如第一包覆物料可为长石、方解石或玻璃中的任意一种或至少两种的组合。
通过对第一包覆物料具体种类的限定，使得第一包覆物料具有较低的熔融玻璃化温度，有利于在后续烧成过程第一包覆物料层向玻璃化层的转变。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(b)中，第一包覆物料的质量为成型料质量的5-10％。第一包覆物料的质量为成型料质量典型但非限制性的分数为5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％。
通过对第一包覆物料用量的限定，可有效控制第一包覆物料层在成型料表面的包覆厚度。当第一包覆物料的质量低于成型料质量的5％时，第一包覆物料可能无法将成型料完全封闭；当第一包覆物料的质量高于成型料质量的10％时，使得成型料表面第一包覆物料所形成的包覆层过厚，在后续高温烧成过程中需要消耗更多的热量，从而使得处理成本大为增加。
作为本发明的一种可选实施方式，第一包覆物料的玻璃化温度为800-1200℃。第一包覆物料典型但非限制性的玻璃化温度为800℃、820℃、850℃、880℃、900℃、920℃、950℃、980℃、1000℃、1020℃、1050℃、1080℃、1100℃、1120℃、1150℃、1180℃或1200℃。
作为本发明的一种可选实施方式，第一包覆物料的粒度为150目以下，例如可为120目、100目或80目等。
除了对第一包覆物料的种类、用量、玻璃化温度以及粒度进行优化，第二包覆物料的相关参数也需要进行优化。
第二包覆物料通常采用高耐火点物料。作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，第二包覆物料包括粉煤灰、高铝质或高耐火点物料中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量的2-9％。
第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量典型但非限制性的分数为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％或9％。通过对第二包覆物料用量的限定，可有效控制第二包覆物料层在成型包覆料Ⅰ表面的包覆厚度。当第二包覆物料的质量低于成型包覆料Ⅰ质量的2％时，使得第二包覆物料不能将成型包覆料Ⅰ完全包覆，从而使得部分第一包覆物料裸露在外，当进行高温烧成时，第一包覆物料熔融，从而造成不同烧成料之间的粘连；当第二包覆物料的质量高于成型包覆料Ⅰ质量的9％时，使得成型包覆料Ⅰ表面第二包覆物料所形成的包覆层过厚，造成材料的浪费。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，第二包覆物料的软化温度大于1200℃。第二包覆物料典型但非限制性的软化温度为1220℃、1240℃、1250℃、1280℃、1300℃、1320℃、1340℃、1350℃、1380℃或1400℃等。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(c)中，第二包覆物料的粒度为200-325目。典型但非限制性的第二包覆物料的粒度为200目、220目、250目、275目、300目或325目。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(d)中，烧成的温度为900-1200℃，烧成的温度为时间为30-180min。
典型但非限制性的烧成的温度为900℃、920℃、950℃、980℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或1200℃；典型但非限制性的烧成的时间为30min、50min、60min、80min、100min、120min、140min、150min、160min、170min或180min。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(d)中，烧成采用回转窑进行烧成。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤(d)中，将成型包覆料Ⅱ进行干燥和烧成后，再进行冷却，得到烧成复合料。
优选地，步骤(d)中，冷却的温度为50-100℃。
典型但非限制的冷却的温度为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃。
根据本发明的第二个方面，还提供了一种烧成复合料，采用上述危险固体废物处置方法制得。
鉴于上述危险固体废物处置方法所具有的优势，使得该烧成复合料可进行资源化利用，例如，可将该烧成复合料应用于路基材料、混凝土骨料、路面砖、玻璃-陶瓷等建筑材料，从而进一步提升危险固体废物的利用价值。
根据本发明的第三个方面，还提供了一种建筑材料，包含上述烧成复合料。
需要说明的是，建筑材料包括但不限于路基材料、混凝土骨料、路面砖或玻璃-陶瓷等。
鉴于上述烧成复合料所具有的优势，使得其可应用于建筑材料，实现了烧成复合料的资源化和无害化利用。
根据本发明的第四个方面，还提供了上述危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料在危险废物无害化处理或资源化利用领域中的应用。
鉴于上述危险固体废物处置方法、烧成复合料或建筑材料所具有的优势，使得其在危险废物无害化处理或资源化利用领域中具有广泛的应用。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
(a)将危险固体废物电解铝大修槽渣干燥至含水率为5wt％，然后采用粉磨设备对其破碎粉磨，至粒度为60目左右；
将粉磨后的危险固体废物与增塑剂粘土混合并采用圆盘造粒机进行造粒成型，造粒成型过程中向圆盘造粒机喷雾加水并控制含水率为15wt％，得到成型料；
(b)向圆盘造粒机中加入第一包覆物料，第一包覆物料为废玻璃粉，玻璃化温度为950℃，粒度为100目以下，第一包覆物料的质量为成型料质量的5％；
采用第一包覆物料对成型料进行包覆使得成型料表面形成第一包覆物料层，得到成型包覆料Ⅰ；
(c)向圆盘造粒机中加入第二包覆物料，第二包覆物料为粉煤灰，软化温度为1500℃，粒度为100目以下，第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量的2％；
采用第二包覆物料对成型包覆料Ⅰ进行表面包覆使得成型包覆料Ⅰ表面形成第二包覆物料层，得到成型包覆料Ⅱ；
(d)将成型包覆料投入回转窑中依次进行干燥和烧成，烧成的温度为950℃，时间为40min；
然后冷却至100℃，得到球状的烧成复合料。
实施例2
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，除了步骤(b)中第一包覆物料的质量为成型料质量的2％，其余步骤以及工艺参数与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，除了步骤(b)中，第一包覆物料的质量为成型料质量的4％，其余步骤以及工艺参数与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，除了步骤(b)中第一包覆物料为长石，其玻璃化温度为1100℃，以及步骤(d)中的烧成温度为1150℃，其余步骤以及工艺参数与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
(a)将危险固体废物冶炼渣干燥至含水率为5wt％，然后采用粉磨设备对其破碎粉磨，至粒度为60目左右；
将粉磨后的危险固体废物与增塑剂粘土混合并采用圆盘造粒机进行造粒成型，造粒成型过程中向圆盘造粒机喷雾加水并控制含水率为15wt％，得到粒状的成型料；
(b)向圆盘造粒机中加入第一包覆物料，第一包覆物料为废玻璃，其玻璃化温度为950℃，粒度为100目以下，第一包覆物料废玻璃的质量为成型料质量的5％；
采用第一包覆物料对成型料进行包覆使得成型料表面形成第一包覆物料层，得到成型包覆料Ⅰ；
(c)向圆盘造粒机中加入第二包覆物料粉煤灰，粉煤灰软化温度为1500℃，粒度为100目以下，第二包覆物料粉煤灰的质量为成型包覆料Ⅰ质量的2％；
采用第二包覆物料对成型包覆料Ⅰ进行表面包覆使得成型包覆料Ⅰ表面形成第二包覆物料层，得到成型包覆料Ⅱ；
(d)将成型包覆料Ⅱ投入回转窑中依次进行干燥和烧成，烧成的温度为950℃，时间为40min；
然后冷却至100℃，得到球状的烧成复合料。
实施例6
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，除了步骤(c)中，第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量的6％，其余步骤以及工艺参数与实施例5相同。
实施例7
本实施例提供了一种危险固体废物处置方法，除了步骤(c)中，第二包覆物料为粉煤灰和高铝质的混合物(两者质量比为1:1)，软化温度为1500℃，其余步骤以及工艺参数与实施例5相同。
对比例1
本对比例提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
将实施例1步骤(a)中的危险固体废物电解铝大修槽渣直接进行烧成至玻璃化，烧成的温度为1600℃，烧成时间为40min，得到烧成复合料。
对比例2
本对比例提供了一种危险固体废物处置方法，包括以下步骤：
将实施例1步骤(a)中的危险固体废物电解铝大修槽渣直接进行烧成至烧结状态，烧成的温度为1100℃，烧成时间为40min，得到烧成复合料。
对比例3
本对比例提供了一种危险固体废物处置方法，步骤(d)烧成的温度为800℃，其余步骤与实施例1相同。
为了说明上述实施例和对比例的技术效果，特设以下实验例。
实验例1
由于实施例1-4和对比例1-3是对氟超标的电解铝大修槽渣进行处理，故对实施例1-4和对比例1-3提供的烧成复合料的无机氟化物浸出毒性进行检测。由于实施例5-7是对铬(Cr)超标的冶炼渣进行处理，故对实施例5-7提供的烧成复合料的Cr浸出毒性进行检测。上述无机氟化物浸出毒性和Cr浸出毒性的检测方法依据《GBT 15555.11-1995固体废物》和《GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》。需要说明的是，浸出液中危害成分无机氟化物浓度限值100mg/L；危害成分总铬浓度限值15mg/L，具体结果如表1所示。
表1
其中，“/”代表未进行该项检测；
由表1中数据可以看出，本发明各实施例提供的危险固体废物处置方法要整体优于对比例提供的危险固体废物处置方法。
其中，对比例1为实施例1的对比例。从表1中可以看出，采用对比例1提供的危险固体废物处置方法得到的烧成复合料在浸出液中危害成分无机氟化物浓度为10mg/L，低于限值100mg/L，但是采用此方法需要的处置能耗较高，使得处置成本明显增加。
对比例2提供的危险固体废物处置方法是将危险固体废物直接烧至烧结状态，烧结状态不同于玻璃化状态，虽然烧结过程局部产生液相，能达到一定的封固效果，但是仍然不够彻底。由表1中数据可以看出，对比例2得到的烧成复合料在浸出液中危害成分无机氟化物浓度超出限值，由此可见，危险固体废物中的有害成分仍可溢出，不能达到无害化的处理要求。
对比例3提供的危险固体废物处置方法中烧成温度低于第一包覆物料的玻璃化温度，故在对比例3的烧成温度下，第一包覆物料以及第二包覆物料均未玻璃化，故第一包覆物料层和第二包覆物料层不能将危险固体废物中的有害成分完全与外界隔离开，表1中对比例3的数据也印证了这一点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种危险固体废物处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）将粉碎后的危险固体废物、增塑剂和水混合并造粒成型，得到成型料；
（b）采用第一包覆物料对成型料进行包覆使得成型料表面形成第一包覆物料层，得到成型包覆料Ⅰ；
（c）采用第二包覆物料对成型包覆料Ⅰ进行包覆使得成型包覆料Ⅰ表面形成第二包覆物料层，得到成型包覆料Ⅱ；
（d）将成型包覆料Ⅱ进行烧成，得到烧成复合料；
其中，烧成的温度不低于第一包覆物料的玻璃化温度，且低于成型料的软化温度和第二包覆物料的软化温度，第一包覆物料的玻璃化温度为800-1200℃，所述第一包覆物料包括碱金属氧化物，所述第二包覆物料包括粉煤灰和/或高铝质物料。
2.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（b）中，所述碱金属氧化物包括氧化锂、氧化钠或氧化钾中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（b）中，所述第一包覆物料的质量为成型料质量的5-10%。
4.根据权利要求2所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（b）中，所述第一包覆物料的粒度为150目以下。
5.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（c）中，所述第二包覆物料的质量为成型包覆料Ⅰ质量的2-9%。
6.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（c）中，所述第二包覆物料的软化温度为高于1200℃。
7.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（c）中，所述第二包覆物料的粒度为200-325目。
8.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（d）中，将成型包覆料Ⅱ进行干燥，然后再进行烧成。
9.根据权利要求8所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（d）中，所述烧成的温度为900-1200℃，烧成的时间为30-180min。
10.根据权利要求8所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（d）中，所述烧成采用回转窑进行烧成。
11.根据权利要求1所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（d）中，将成型包覆料Ⅱ进行干燥和烧成后，再进行冷却，得到烧成复合料。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，所述增塑剂包括无机增塑剂和/或有机增塑剂。
13.根据权利要求12所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，所述无机增塑剂包括粘土、高岭土或膨润土中的一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求12所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，所述有机增塑剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺或淀粉中的任意一种或至少两种的组合。
15.根据权利要求12所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，所述增塑剂的质量为危险固体废物质量的5-15%。
16.根据权利要求1-11任意一项所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，粉碎后的危险固体废物的粒度为小于60目。
17.根据权利要求1-11任意一项所述的危险固体废物处置方法，其特征在于，步骤（a）中，将粉碎后的危险固体废物先进行干燥，然后再与增塑剂和水混合。
18.一种烧成复合料，其特征在于，采用上述权利要求1-17任意一项所述的危险固体废物处置方法制得。
19.一种建筑材料，其特征在于，包含权利要求18所述的烧成复合料。
20.权利要求1-17任意一项所述的危险固体废物处置方法、权利要求18所述的烧成复合料或权利要求19所述的建筑材料在危险废物无害化处理或资源化利用领域中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Weiguang Inventor after: Zhao Qingchao Inventor after: Zhu Yangge Inventor after: Yang Hang Inventor after: Shen Shifu Inventor after: Liu Haiying Inventor before: Yang Hang Inventor before: Li Weiguang Inventor before: Zhao Qingchao Inventor before: Zhu Yangge Inventor before: Shen Shifu Inventor before: Liu Haiying |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Building 23, area 18, headquarters base, 188 South Fourth Ring Road West, Fengtai District, Beijing Patentee after: Mining and Metallurgical Technology Group Co.,Ltd. Address before: Building 23, area 18, headquarters base, 188 South Fourth Ring Road West, Fengtai District, Beijing Patentee before: Bgrimm Technology Group |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |