CN111808649A - 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法 - Google Patents

水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111808649A
CN111808649A CN202010709076.7A CN202010709076A CN111808649A CN 111808649 A CN111808649 A CN 111808649A CN 202010709076 A CN202010709076 A CN 202010709076A CN 111808649 A CN111808649 A CN 111808649A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste
kiln
coal
mixed fuel
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010709076.7A
Other languages
English (en)
Inventor
尹小林
余智英
宋剑飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha Zichen Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Changsha Zichen Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Zichen Technology Development Co Ltd filed Critical Changsha Zichen Technology Development Co Ltd
Priority to CN202010709076.7A priority Critical patent/CN111808649A/zh
Publication of CN111808649A publication Critical patent/CN111808649A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/08—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting without the aid of extraneous binders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，包括如下步骤：（1）改性处理；（2）制混合燃料粉；（3）喷入窑炉燃烧。本发明工艺简单、投资少，既对危废的材料成分改性处理，且消除挥发性异味，并稳定重金属等污染物，利用煤粉的天然吸附性能消除干燥粉磨过程中产生的异味等污染物，处理过程中无二次污染；将含有机质危废改性处理作为水泥厂燃煤的燃烧促进组分（即助燃剂）和替代燃料，混合粉磨制成混合燃料粉，利于含有机质危险废弃物的清洁燃烧、和入窑煤粉的清洁燃烧，可有效节省燃煤，利于环保，利于绿色、低碳、循环经济的持续发展。

Description

水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法
技术领域
本发明涉及一种含有机质危废的回收利用方法，具体涉及一种水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法。
背景技术
我国危险废弃物具有产生量大、种类多、来源广泛的特点，《国家危险废物名录》（2016版）中将危险废物划分为46类别，共计479种，其中含碳类有机质危险废弃物所占比重不少。近20余年来，我国已形成了以焚烧处置技术、固化稳定化技术、水泥窑协同处置为主的三大类处置技术。目前，水泥窑协同处置危险废物已成为最重要、最有效的技术途径之一。
近十年来，我国有关部委相继发布政策文件将水泥窑协同处置废物定位于促进环境保护、发展循环经济、促进节能减排、调整产业结构调整的战略高度。有效推动了我国水泥窑协同处置废弃物的进展，已开展协同处置危险废弃物或已通过环评或正在环评阶段的水泥企业近二百家。但与国外发达国家相比，我国水泥企业在替代燃料制备方面，因国情与汇率折算水泥价格的巨大差异，受投资与成本承受能力等的影响，废物替代燃料存在成份不够稳定、形态不够均匀、热值较低等实际问题，导致替代燃料产品在水泥窑内燃烧不够充分，反而会增加系统能耗。在替代燃料使用方面，远低于国外发达国家在水泥生产过程中的燃料平均替代率可达30%以上、最大替代率达到了90%以上的水平，我国绝大部份水泥企业燃料废物替代率为0%，最先进的典型企业燃料废物替代率不足10%。
尽管水泥窑系统及熟料矿物有巨大的包容性，但废弃物对窑系统的工况稳定性、污染物排放、及水泥熟料性能易造成不利的影响，为解决或减轻水泥窑系统协同处理各类废弃物包括危险废弃物对水泥窑系统的影响，国内外技术工作者进行了大量的研究实践，现有的协同处置方法大致可分为：
（1）窑头喷入回转窑内焚烧法，主要包括三种方式：
（A）危险废液（含水废液、废溶剂、废油等）经调配过滤预处理后，泵送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法适宜于高热值、低氯碱、低水分的危废液的协同处理，相当于喷油燃烧可节省大量燃料，但高含水、或含氯碱元素高的危废液会影响头煤燃烧，或产生大量的氯酸气雾等影响窑况，不但未能有效利用其中的有机质能源，反而增加能耗。
（B）粉状危废经管道压缩空气输送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法一则影响头煤燃烧、增加热耗，二则不适宜于含易还原挥发的重金属如汞等及含氯碱高的危废，影响窑况，适应的处理量一般很小。
（C）粉状或细粒状干化处理的锯末、动物饲料、塑料等易燃的高热值废弃物，管道输送至窑头罩喷射入回转窑内焚烧。该方法可大量节省燃料，但干化、粉碎处理成本高。
（2）窑头/窑尾推送入回转窑内焚烧法，主要为橡胶轮胎类大件可燃废弃物，对喂料推送机构要求高。
（3）窑头罩内篦冷机内投料焚烧法，即将可燃废物直接投入篦冷机内焚烧，一则易影响熟
料的冷却质量、二则降低入窑二次风和入炉三次风的含氧浓度，影响窑炉煤粉燃烧及窑况。该方法仅适宜于吸热物料或低热值物料、且需对所含的重金属及氯碱硫等有针对性预处理的物料。
（4）送入窑尾烟室协同处置法，包括如下三种方式：（A）将破碎后的固体废弃物直接送入窑尾烟室协同处置。（B）将浆状物料直接泵送入窑尾烟室协同处置。（C）将粉状物料以管道压缩空气直接喷入窑尾烟室协同处置。该类方法的共同缺陷：一是易造成窑尾烟室的积料粘堵。二是没有对固体废弃物中的重金属进行还原抑制和预固化处理，易造成重金属的还原挥发及氯碱硫的挥发，加剧烟室及缩口等的结皮，影响窑况稳定性，增加热耗。因为窑尾烟室是连通回转窑和上部分解炉的缺氧的通道，未及时燃尽的头煤随风加速飞到烟室、上部分解炉锥部亦有少量煤粉颗粒随料逆风星火坠落，而使烟室总是处于弱还原气氛或强还原气氛状态。三是未对固废中的含碳有机质及硫化物等可燃物作过渡性的还原抑制处理，其中的可燃物会加剧烟室、缩口的还原结皮。
（5）送入预分解炉协同处理法，主要方式有：
（A）将破碎后的含碳类有机质固体废弃物作为替代燃料从分解炉的三次风管进口位置直接送入分解炉内协同处置。该协同处置方式寄望于高温含氧的三次风优先加热和燃烧固体废弃物，但因含碳类有机质固体废弃物的燃烧性能本身就比燃煤差得多，大多又含有不少的吸附水和结晶水，入分解炉的冷态的固废的燃烧性能更差，客户观上影响分解炉内煤粉的燃烧，大多反而增加煤耗、影响窑系统工况、增加废气中重金属及污染物排放。
（B）将浆状危废、或固态/塑性态的危废物打碎为浆渣类危废、再加油类物质混合，作为替代燃料从分解炉的三次风管进口位置泵送入分解炉内协同处置。该协同处置方式虽然加有油类助燃、又加在高温含氧的三次风口的理想位置，但因含碳类有机质固体废弃物的燃烧性能本身就比燃煤差得多，大多又含有不少的吸附水和化合水、及自由水，实际运行情况大多是影响了分解炉内煤粉的燃烧，反而增加煤耗、影响窑系统工况、增加废气中重金属及污染物排放。
（C）将预处理干化的易燃物作为替代燃料从预分解炉上部（或顶部）投入预分解炉内协同处置，预处理干化的替代燃料一般为易燃的颗粒状或粉状的吸附废物的锯末、过滤土、塑料、RDF、污染土、干化后的有机污泥、造纸污泥等。该方法可替代大量的尾煤，但预处理、干化成本高，我国水泥企业大多难以承受超过燃煤的成本，更头疼的大多预处理过程中的二次污染问题难以解决或解决成本极高。
（6）入生料磨配料协同处置法，该方法适用于处理一般固体废弃物替代原料，对于未经针对性有效预处理的危险废弃物可能存在重金属/有毒有害物污染扩散的隐患。
显然，现有的含碳类有机质危险废弃物作为替代燃料的技术存在不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可利用干法水泥生产线协同处置含有机质危险废弃物作为替代性燃料的同时直接成为水泥厂燃煤的燃烧促进剂（助燃剂）促进煤粉清洁燃烧的水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，包括如下步骤：
（1）改性处理：在含有机质危废破碎、搅拌混合、或辗压混合预处理过程中，加入氧化促进剂和重金属离子稳定剂进行改性处理，混合反应3～90min，得改性助燃物料；
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得的改性助燃物料从煤磨的粗粉回料中连续加入、或从煤磨入口管道连续加入，混合粉磨制成80um筛余＜3%、水分＜1.5%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得的混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
进一步，步骤（1）中，所述含有机质的危废为能进入煤磨的、热值600～8000x4.18KJ/Kg的农林渔牧医危险废弃物、含有机溶剂废物、含矿物油废物、油水废物、烃/水混合物废物、乳化液废物、多氯（溴）联苯类废物，精（蒸）馏残渣，染料废物、涂料废物、有机氰化物废物、含酚废物、含醚废物中的一种或两种以上的混合物。
进一步，步骤（2）中，所述改性助燃物料的加入量相当于入磨原煤质量的1～80%，优选10～50%，更优选10～30%。
进一步，步骤（1）中，所述氧化促进剂为高铁酸盐、高锰酸盐、过碳酸盐、氟磺酸、苯甲酸及盐、环烷酸及盐、硝酸盐中的至少一种。
进一步，步骤（1）中，所述氧化促进剂的用量相当于含有机质的危废质量的0.2～6%，优选1-5%。氧化促进剂的加入有利于促进含碳类有机质氧化燃烧、消除挥发性异味、且氧化其中含有的重金属元素。
进一步，步骤（1）中，所述重金属离子稳定剂为硅酸钠/钾、偏铝酸钠/钾、聚乙烯醇、硫代硫酸钠/钾、肌醇六磷酸中的至少一种。重金属离子稳定剂的加入可初步稳定重金属并防止污染物在预处理过程中扩散。
进一步，步骤（1）中，所述重金属离子稳定剂的用量相当于含有机质的危废质量的0.3～8%。
进一步，步骤（1）中，所述改性处理过程中可掺入石灰、电石渣、水泥粉、渣粉、硅粉、硅灰粉、碳酸钙粉、高铝土、膨润土、沸石粉、凹凸棒粉及其他含碳有机化合物材料中的一种或两种以上的混合物作为辅助料。
本发明的有益效果是：（1）工艺简单、投资少，既对危废的材料成分改性处理、且消除挥发性异味、并稳定重金属等污染物，又利用煤粉的天然吸附性能消除干燥粉磨过程中可能产生的异味等污染物，处理过程中无二次污染；（2）将含有机质的危废改性处理作为水泥厂燃煤的燃烧促进组分（即助燃剂）和替代燃料，混合粉磨制成混合燃料粉，利于含碳类有机质危险废弃物的清洁燃烧、和入窑煤粉的清洁燃烧，可有效节省燃煤，利于环保，利于绿色、低碳、循环经济的持续发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
以下所述本发明实施例涉及的标准包括：DB37/T 1939-2011 用于水泥生产中的固体废弃物，GB 18597-2001 危险废物贮存污染控制标准，《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》（GB 5085.1-2007），《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3-2007），《危险废物鉴别标准通则》（GB 5085.7），《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6），《危险废物鉴别标准反应性鉴别》（GB 5085.5）《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T 298），熟料采用毒性特征沥滤方法TCLP实验检测。
以下实施例在某Φ4 × 60m带五级旋风预热器预分解窑干法水泥生产线上进行，其正常生产时窑尾烟室、缩口、窑内中度结皮、长圈，熟料中约有10%左右的还原料，窑况稳定性偏差。正常窑况熟料产量平均为2678t/d，熟料实际标准煤耗110.7kg/t，熟料立升重波动在1160～1330g/L，f-CaO 波动在0.5～1.2%，熟料强度波动在3d 抗压强度 24.6～32.4MPa 、28d抗压强度52.8～57.6MPa，标准稠度需水量波动在23～28%，凝结时间波动在初凝104～137min、终凝139～168min，氯离子（Cl-)含量0.013%。
实施例1
本实施例选用某危废处置公司仓库编号类别为HW04的固态状农药废物，水泥厂实验室检测：水分0.37%、烧失量76.18%、SiO2 1.37%、Al2O3 0.59%、Fe2O3 0.85%、CaO 9.1%、MgO1.94%、K2O 0.06%、Na2O 3.49%、Cl 3.11%、S 2.95%、F 0.35%，低位热值4127Kcal/Kg。
本实施例所用氧化促进剂选用高铁酸钾、苯甲酸、硝酸铈，其中高铁酸钾、苯甲酸、硝酸铈质量比为1∶1.5∶3；稳定剂选用硅酸钾、偏铝酸钠，其中硅酸钾、偏铝酸钠的质量比为1∶1.6。
本实施例按如下步骤进行：
（1）改性处理：在固态状农药废物破碎、辗压混合预处理过程中，加入相当于固态状农药废物质量1.9%的氧化促进剂、加入相当于固态状农药废物质量3.1%的重金属离子稳定剂，辗压混合反应60min，制成改性助燃物料；
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料按相当于入磨原煤质量12%的比例，从煤磨的进料管道中连续加入，混合粉磨制成80um筛余1.5%、水分0.8%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
为追综熟料质量波动状况，每2小时取一轮熟料样。
试验连续运行72小时，入窑煤粉的燃烧性能明显变好，火焰有力，黑火头缩短，窑况明显转好，预热器、窑尾烟室、缩口及窑内未见明显结皮粘堵现象，窑头清亮基本无飞砂、熟料结粒性好，未见还原料，熟料立升重波动在1280～1380g/L，f-CaO 波动在0.5～1.0%，窑系统运行工况正常。窑尾废气排放未见任何负面影响，环保在线烟气监测显示SO2排放值、脱硝氨水消耗量相当。
3天吨熟料原煤消耗同比降低16.74%。
3天熟料产量平均为2794t/d，提高96t/d。
熟料强度波动在3d 抗压强度 32.8～35.7MPa 、28d抗压强度57.4～61.7MPa，标准稠度需水量波动在22.5～26.5%，凝结时间波动在初凝100～124min、终凝127～147min，熟料的各项物理力学性能指标均有所提高。
3天熟料样，氯离子检测含量波动在0.016～0.019%，全部低于水泥行业氯离子<0.06%的标准。
3天熟料样TCLP实验检测：铬、铅、汞、锌、镉、砷均为0.00mg/kg，重金属得以完全固融于硅铝酸盐矿物晶格中。
本次生产试验显示，本发明水泥厂协同处理含有机质危废制混合燃料利用的方法，可有效地将含有机质危废转化为替代燃料、并能促进煤粉燃烧，提高燃尽率，改善窑系统工况，对窑况及熟料烧成质量有积极的影响，可有效的节省部分燃煤，对煤磨废气、及窑尾烟气排放无负面影响。
实施例2
试验选用某危废处理公司仓库编号类别为HW06的液态的含有机溶剂废物，实验室取样检测：pH值6.5～8、水分67.9～72.0%、烧失量90.69～99.98%，SiO2 0.17～5.31%、Al2O30.02～0.11%、Fe2O3 0.01～0.14%、CaO 0.01～1.5%，MgO 0.00～0.05%、K2O 0.01～0.07%、Na2O 0.01～0.42%、Cl 0.04～1.16%、S 0.01～0.05%、F 0.01～1.05%。低位热值1896～2475Kcal/Kg。
试验用氧化促进剂选用苯甲酸钠、硝酸锂、过碳酸钾，苯甲酸钠、硝酸锂、过碳酸钾质量比为1∶1.5∶1；稳定剂选用肌醇六磷酸。
本实施例按如下步骤进行：
（1）改性处理：在含有机溶剂废物搅拌混合预处理过程中，加入相当于含有机溶剂废物质量5%的氧化促进剂、加入相当于含有机溶剂废物质量1.2%的重金属离子稳定剂，搅拌混合反应30min，制成改性助燃物料。
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料按入磨原煤质量9%的比例，从煤磨的进料管道中连续泵入，混合粉磨制成80um筛余1.8%、水分1.2%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
为追综熟料质量波动状况，每2小时取一轮熟料样。
试验连续运行72小时，入窑煤粉的燃烧性能明显变好，火焰有力，黑火头缩短，窑况明显转好，预热器、窑尾烟室、缩口及窑内未见明显结皮粘堵现象，窑头清亮基本无飞砂、熟料结粒性好，未见还原料，熟料立升重波动在1280～1380g/L，f-CaO 波动在0.5～1.0%，窑系统运行工况正常。窑尾废气排放未见任何负面影响，环保在线烟气监测显示SO2排放值、脱硝氨水消耗量相当。
3天吨熟料原煤消耗同比降低17.32%。
3天熟料产量平均为2796t/d，提高98t/d。
熟料强度波动在3d 抗压强度 33.4～36.2MPa 、28d抗压强度57.4～62.4MPa，标准稠度需水量波动在22.5～26.5%，凝结时间波动在初凝100～124min、终凝127～147min，熟料的各项物理力学性能指标均有所提高。
3天熟料样，氯离子检测含量波动在0.015～0.017%，全部低于水泥行业氯离子<0.06%的标准。
3天熟料样TCLP实验检测：铬、铅、汞、锌、镉、砷均为0.00mg/kg，重金属得以完全固融于硅铝酸盐矿物晶格中。
本次生产试验显示，本发明水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，可有效地将含有机质危废转化为替代燃料、并能促进煤粉燃烧，提高燃尽率，改善窑系统工况，对窑况及熟料烧成质量有积极的影响，可有效的节省部分燃煤，对煤磨废气、及窑尾烟气排放无负面影响。
实施例3
本实施例选用某危废处置公司仓库编号类别为HW12的固态状染料涂料废物。实验室取样检测：pH值5～7.5、水分19.6～40.3%、烧失量68.93～92.04%，SiO2 3.76～10.83%、Al2O3 0.98～3.07%、Fe2O3 0.94～3.86%、CaO 1.84～9.83%、MgO 0.11～0.32%、K2O 0.08～0.32%、Na2O 0.13～0.64%、Cl 0.12～0.86%、S 0.03～0.27%、F 0.00～0.04%，低位热值1203～2736 Kcal/Kg。
本实施例所用氧化促进剂选用高铁酸钾、苯甲酸、硝酸铈，其中高铁酸钾、苯甲酸、硝酸铈质量比为1∶4∶5；稳定剂选用硅酸钾、偏铝酸钠，其中硅酸钾、偏铝酸钠的质量比为1∶1.6。
本实施例按如下步骤进行：
（1）改性处理：在固态状染料涂料废物打碎、辗压混合预处理过程中，加入相当于固态状染料涂料废物质量4%的氧化促进剂，加入相当于固态状染料涂料废物质量 3.8%的重金属离子稳定剂，辗压混合反应80min，制成改性助燃物料。
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料按入磨原煤质量18.6%的比例，从煤磨的进料管道中连续加入，混合粉磨制成80um筛余1.5%、水分1.0%的混合燃料粉。
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
为追综熟料质量波动状况，每2小时取一轮熟料样。
试验连续运行72小时，入窑煤粉的燃烧性能明显变好，火焰有力，黑火头缩短，窑况明显转好，预热器、窑尾烟室、缩口及窑内未见明显结皮粘堵现象，窑头清亮基本无飞砂、熟料结粒性好，未见还原料，熟料立升重波动在1280～1380g/L，f-CaO 波动在0.5～1.0%，窑系统运行工况正常。窑尾废气排放未见任何负面影响，环保在线烟气监测显示SO2排放值、脱硝氨水消耗量相当。
3天吨熟料原煤消耗同比降低20.79%。
3天熟料产量平均为2795t/d，提高97t/d。
熟料强度波动在3d 抗压强度 32.8～35.9MPa 、28d抗压强度57.6～62.1MPa，标准稠度需水量波动在22.5～26.5%，凝结时间波动在初凝100～124min、终凝127～147min，熟料的各项物理力学性能指标均有所提高。
3天熟料样，氯离子检测含量波动在0.016～0.021%，全部低于水泥行业氯离子<0.06%的标准。
3天熟料样TCLP实验检测：铬、铅、汞、锌、镉、砷均为0.00mg/kg，重金属得以完全固融于硅铝酸盐矿物晶格中。
本次生产试验显示，本发明水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，可有效地将含有机质危废转化为替代燃料、并能促进煤粉燃烧，提高燃尽率，改善窑系统工况，对窑况及熟料烧成质量有积极的影响，可有效的节省部分燃煤，对煤磨废气、及窑尾烟气排放无负面影响。
实施例4
本实施例选用某危废处置公司仓库编号类别为HW49固态危废，实验室取样检测：pH值7～8、水分7.56～27.54%、烧失量20.98～88.62%，SiO2 0.87～4.84%、Al2O3 0.91～3.96%、Fe2O3 3.86～15.76%、CaO 0.76～3.84%、MgO 0.11～1.36%、K2O 0.08～0.39%、Na2O 4.31～8.64%、Cl 0.46～2.31%、S 0.03～0.82%、F 0.00～0.02%，低位热值1987～6143Kcal/Kg。
本实施例所用氧化促进剂选用高铁酸钾、环烷酸、硝酸铈，其中高铁酸钾、环烷酸、硝酸铈质量比为1∶4∶3；稳定剂选用硅酸钾、偏铝酸钠，其中硅酸钾、偏铝酸钠的质量比为1∶2；选用石灰为辅助料。
本实施例按如下步骤进行：
（1）改性处理：在固态危废打碎、辗压混合预处理过程中，加入相当于固态危废质量3.6%的氧化促进剂、加入相当于固态危废质量 3.8%的重金属离子稳定剂，同时，加入相当于固态危废质量 6.1%的石灰辅助料，辗压混合反应80min，得改性助燃物料；
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料按入磨原煤质量的32%的比例，从煤磨的进料管道中连续加入，混合粉磨制成80um筛余1.0%、水分小于1.0%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
为追综熟料质量波动状况，每2小时取一轮熟料样。
试验连续运行72小时，入窑煤粉的燃烧性能明显变好，火焰有力，黑火头缩短，窑况明显转好，预热器、窑尾烟室、缩口及窑内未见明显结皮粘堵现象，窑头清亮基本无飞砂、熟料结粒性好，未见还原料，熟料立升重波动在1280～1380g/L，f-CaO 波动在0.5～1.0%，窑系统运行工况正常。窑尾废气排放未见任何负面影响，环保在线烟气监测显示SO2排放值、脱硝氨水消耗量相当。
3天吨熟料原煤消耗同比降低37.54%。
3天熟料产量平均为2796t/d，提高99t/d。
熟料强度波动在3d 抗压强度 32.8～35.4MPa 、28d抗压强度57.6～62.8MPa，标准稠度需水量波动在22.5～26.5%，凝结时间波动在初凝100～124min、终凝127～147min，熟料的各项物理力学性能指标均有所提高。
3天熟料样，氯离子检测含量波动在0.016～0.026%，全部低于水泥行业氯离子<0.06%的标准。
3天熟料样TCLP实验检测：铬、铅、汞、锌、镉、砷均为0.00mg/kg，重金属得以完全固融于硅铝酸盐矿物晶格中。
本次生产试验显示，本发明水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，可有效地将含有机质危废转化为替代燃料、并能促进煤粉燃烧，提高燃尽率，改善窑系统工况，对窑况及熟料烧成质量有积极的影响，可有效的节省部分燃煤，对煤磨废气、及窑尾烟气排放无负面影响。
实施例5
本实施例选用某电解铝厂提供的铝电解槽废料废阴极炭块，其元素分析为：C 58.56%、Si 4.33%、Al 2.42%、Fe 0.74%、Ca 1.36%、Na 11.86%、F 9.86%。
本实施例所用氧化促进剂选用高铁酸钾、苯甲酸、硝酸锂，其中高铁酸钾、苯甲酸、硝酸锂质量比为1∶2.8∶2.2；稳定剂选用硅酸钾；选用石灰为辅助料。
本实施例按如下步骤进行：
（1）改性处理：在废阴极炭块的打碎、辗压混合预处理过程中，加入相当于废阴极炭块质量 8%的氧化促进剂、加入相当于废阴极炭块质量5%的重金属离子稳定剂，辗混反应80min，然后，再加入相当于废阴极炭块质量7%的石灰辅助料，辗压混合反应10min，得改性助燃物料；
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料按入磨原煤质量8.9%的比例，从煤磨的进料管道中连续加入，混合粉磨制成80um筛余1.5%、水分小于1.0%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
为追综熟料质量波动状况，每2小时取一轮熟料样。
试验连续运行72小时，入窑煤粉的燃烧性能明显变好，火焰有力，黑火头缩短，窑况明显转好，预热器、窑尾烟室、缩口及窑内未见明显结皮粘堵现象，窑头清亮基本无飞砂、熟料结粒性好，未见还原料，熟料立升重波动在1280～1380g/L，f-CaO 波动在0.5～1.0%，窑系统运行工况正常。窑尾废气排放未见任何负面影响，环保在线烟气监测显示SO2排放值、脱硝氨水消耗量相当。
3天吨熟料原煤消耗同比降低14.87%。
3天熟料产量平均为2793t/d，提高96t/d。
熟料强度波动在3d 抗压强度 32.8～34.9MPa 、28d抗压强度57.6～61.5MPa，标准稠度需水量波动在22.5～26.5%，凝结时间波动在初凝100～124min、终凝128～149min，熟料的各项物理力学性能指标均有所提高。
3天熟料样，氯离子检测含量波动在0.012～0.014%，全部低于水泥行业氯离子<0.06%的标准。
3天熟料样TCLP实验检测：铬、铅、汞、锌、镉、砷均为0.00mg/kg，重金属得以完全固融于硅铝酸盐矿物晶格中。
本次生产试验显示，本发明水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，可有效地将含有机质危废转化为替代燃料、并能促进煤粉燃烧，提高燃尽率，改善窑系统工况，对窑况及熟料烧成质量有积极的影响，可有效的节省部分燃煤，对煤磨废气、及窑尾烟气排放无负面影响。

Claims (8)

1.一种水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）改性处理：在含有机质危废破碎、搅拌混合、或辗压混合预处理过程中，加入氧化促进剂和重金属离子稳定剂进行改性处理，混合反应3～90min，得改性助燃物料；
（2）制混合燃料粉：将步骤（1）所得改性助燃物料从煤磨的粗粉回料中连续加入、或从煤磨入口管道连续加入，混合粉磨制成80um筛余＜3%、水分＜1.5%的混合燃料粉；
（3）喷入窑炉燃烧：将步骤（2）所得混合燃料粉送入水泥窑系统作为头煤和/或尾煤燃料，用喷煤管喷入窑/炉燃烧烧制熟料。
2.根据权利要求1所述的水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述含有机质危废为能进入煤磨的、热值600～8000x4.18KJ/Kg的农林渔牧医危险废弃物、含有机溶剂废物、含矿物油废物、油水废物、烃/水混合物废物、乳化液废物、多氯（溴）联苯类废物，精（蒸）馏残渣，染料废物、涂料废物、有机氰化物废物、含酚废物、含醚废物中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述改性助燃物料的加入量相当于入磨原煤质量的1～80%，优选10-50%，更优选10～30%。
4.根据权利要求1-3之一所述的水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氧化促进剂为高铁酸盐、高锰酸盐、过碳酸盐、氟磺酸、苯甲酸及盐、环烷酸及盐、硝酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氧化促进剂的用量相当于含有机质的危废质量的0.2～6%，优选1-5%。
6.根据权利要求1-5之一所述的水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述重金属离子稳定剂为硅酸钠/钾、偏铝酸钠/钾、聚乙烯醇、硫代硫酸钠/钾、肌醇六磷酸中的至少一种。
7.根据权利要求1-6之一所述的水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述重金属离子稳定剂的用量相当于含有机质的危废质量的0.3～8%。
8.根据权利要求1-7之一所述的水泥厂协同处理含有机质的危废制备混合燃料的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述改性处理过程中掺入石灰、电石渣、水泥粉、渣粉、硅粉、硅灰粉、碳酸钙粉、高铝土、膨润土、沸石粉、凹凸棒粉及其他含碳有机化合物材料等中的一种或两种以上的混合物作为辅助料。
CN202010709076.7A 2020-07-22 2020-07-22 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法 Pending CN111808649A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010709076.7A CN111808649A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010709076.7A CN111808649A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111808649A true CN111808649A (zh) 2020-10-23

Family

ID=72861664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010709076.7A Pending CN111808649A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111808649A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112923369A (zh) * 2021-02-04 2021-06-08 上海电气集团股份有限公司 一种水泥窑协同处置危险废物的方法及装置
CN113003965A (zh) * 2021-04-19 2021-06-22 浙江红狮环保股份有限公司 一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法
CN113088361A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 廊坊宏悦化工有限责任公司 一种锅炉用三合一高效环保节能剂
CN113998953A (zh) * 2021-11-22 2022-02-01 重庆市计量质量检测研究院 一种用于建筑材料不燃性试验装置能力验证的样品
CN115870303A (zh) * 2022-10-28 2023-03-31 安吉纳海环境有限公司 一种固废前处理系统及固废处理工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160177209A1 (en) * 2009-09-24 2016-06-23 Ash Improvement Technology Inc. Addition of clay and slag to coal-fired combustors
CN110255765A (zh) * 2019-06-27 2019-09-20 长沙紫宸科技开发有限公司 一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法
CN110887044A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 湖北京兰水泥集团有限公司 一种水泥窑协同处理危废的方法
CN111117716A (zh) * 2020-01-19 2020-05-08 福建省锅炉压力容器检验研究院 一种污泥废菌棒衍生固体燃料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160177209A1 (en) * 2009-09-24 2016-06-23 Ash Improvement Technology Inc. Addition of clay and slag to coal-fired combustors
CN110255765A (zh) * 2019-06-27 2019-09-20 长沙紫宸科技开发有限公司 一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法
CN110887044A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 湖北京兰水泥集团有限公司 一种水泥窑协同处理危废的方法
CN111117716A (zh) * 2020-01-19 2020-05-08 福建省锅炉压力容器检验研究院 一种污泥废菌棒衍生固体燃料及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何伦等主编: "《钻井完井液废弃物处理实用技术》", 31 March 2006, 徐州：中国矿业大学出版社 *
刘良栋等主编: "《固废处理工程技术》", 31 December 2009, 武汉：华中师范大学出版社 *
姬爱民等著: "《城市污泥热解转化机理及经济性评价》", 31 August 2016, 北京：冶金工业出版社 *
李春萍编著: "《水泥窑协同处置生活垃圾实用技术》", 31 January 2020, 北京：中国建材工业出版社 *
杨春平等主编: "《工业固体废物处理与处置》", 30 June 2017, 郑州：河南科学技术出版社 *
林中寿编著: "《水泥"十万"个为什么⑩》", 31 July 2012, 武汉：武汉理工大学出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112923369A (zh) * 2021-02-04 2021-06-08 上海电气集团股份有限公司 一种水泥窑协同处置危险废物的方法及装置
CN112923369B (zh) * 2021-02-04 2024-03-12 上海电气集团股份有限公司 一种水泥窑协同处置危险废物的方法及装置
CN113088361A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 廊坊宏悦化工有限责任公司 一种锅炉用三合一高效环保节能剂
CN113088361B (zh) * 2021-04-01 2022-08-16 廊坊宏悦化工有限责任公司 一种锅炉用节能剂
CN113003965A (zh) * 2021-04-19 2021-06-22 浙江红狮环保股份有限公司 一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法
CN113003965B (zh) * 2021-04-19 2022-08-23 浙江红狮环保股份有限公司 一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法
CN113998953A (zh) * 2021-11-22 2022-02-01 重庆市计量质量检测研究院 一种用于建筑材料不燃性试验装置能力验证的样品
CN115870303A (zh) * 2022-10-28 2023-03-31 安吉纳海环境有限公司 一种固废前处理系统及固废处理工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111808649A (zh) 水泥厂协同处理含有机质危废制备混合燃料的方法
US11420906B2 (en) Synergistic disposal method of hazardous waste incineration residues and solid wastes, ceramsite and application thereof
CN107159678B (zh) 铁矿烧结协同处理垃圾飞灰过程的二噁英控制方法
CN111825357B (zh) 一种固体危废高温碱化处理入水泥窑协同处置的方法
CN109457113B (zh) 一种冶金炉协同处置危险废物的方法
CN111732353B (zh) 一种水泥窑协同处理砂粒化垃圾焚烧飞灰的方法
CN107339702B (zh) 一种水泥窑协同处置城乡生活垃圾的方法
CN110407586A (zh) 利用油田勘探开发所产生的钻井岩屑生产陶粒的方法
CN105505509A (zh) 应用含油污泥的复合燃料及其制备方法
CN101386481A (zh) 利用生活垃圾焚烧飞灰生产硅酸盐水泥熟料的方法
CN104275245B (zh) 医疗垃圾焚烧飞灰分步浮选去毒的方法
WO2023060946A1 (zh) 利用电站煤粉锅炉焚烧油泥的系统和方法
CN110125141A (zh) 用于垃圾焚烧飞灰熔融的床层材料及制备工艺与处理方法
CN113943116A (zh) 利用铝灰和垃圾焚烧后产生的飞灰生产高铝水泥的工艺
CN113897225A (zh) 两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用
CN111847717A (zh) 一种水泥窑协同处理有机危害废液的方法
CN111807732B (zh) 一种水泥窑协同处理含有机质固体危废替代尾煤的方法
CN102718422A (zh) 一种化工废液处置系统
CN113336527A (zh) 一种飞灰加污水处理厂污泥生产发泡陶瓷的配方与方法
CN117736769A (zh) 一种基于赤泥载氧体的汽车油漆渣化学链气化产可燃气的方法
CN107200488B (zh) 干法旋窑厂用铝电解槽炭质废料生产氟铝酸盐水泥的方法
CN110410800A (zh) 一种利用水泥窑协同处理粉体类及污泥类废弃物的方法
CN101461991A (zh) 一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的装置与方法
CN106196094B (zh) 一种源头减少焚烧炉二噁英生成的方法
CN116655266A (zh) 一种低成本无熟料胶凝材料及其应用

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201023