CN112139212A - 一种炉渣处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炉渣处理工艺，综合利用破碎、筛分、磁力分选、跳汰分选、摇床分选等固废处理技术，对炉渣进行分选预处理，可有效回收利用Fe、Cu、Al等废旧金属，有效分离收集未燃尽的剩余垃圾，并妥善处理，废旧金属和未燃尽的剩余垃圾基本被去除，剩余炉渣颗粒较细，粒径分布均匀，其性质稳定，满足建筑材料所规定的技术要求。本发明克服现有技术缺点，综合处理，容积更小，方便运输或贮存，变废为宝，减少污染。

Description

一种炉渣处理工艺

技术领域

本发明涉及炉渣处理技术领域，具体是指一种炉渣处理工艺。

背景技术

生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物，包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物，呈黑褐色，原炉渣有刺激性气味，经过处理后气味减弱。未经处理的焚烧炉渣主要由灰渣、碎玻璃和砖块、陶瓷碎片、木屑，以及少量碎布条、塑料、金属制品等物质组成。碎玻璃、陶瓷碎片等主要来自于工程中的建筑垃圾，但只要其粒径大小不超过5mm，就不会影响炉渣多孔砖的整体性能。金属制品主要来自于人们的生活用品，如易拉罐、钉子、铁罐等，并且其中的单质铁会氧化，产生锈蚀，影响砖的性能。布条、塑料等物质是由于生活垃圾在焚烧过程中燃烧不够充分而未能去除。

炉渣中还含有极少量的有色金属，在公路基层应用过程中可能会由于和碱反应产生H2而破坏路面，大颗粒金属可能会损坏施工设备，对施工的危害较大，应尽可能地除去；炉渣中的可燃物含量较低，5mm以上颗粒中的可燃物含量在0.06～1.34％。可燃物的存在不利于资源化利用，如影响应用时路面的长期稳定性，影响无机结合料与炉渣的结合，而降低材料强度。因此，该将这些物质尽量去除。经过预处理的炉渣只含有少量的碎玻璃、砖块和陶瓷碎片，布条、塑料等有机物几乎全部去除。由于炉渣主要物理成分质地坚硬，因而作为集料使用时能保证一定的强度。

炉渣的含水率、热灼减率、堆积密度、吸水率：由于水淬降温排渣作用，炉渣的含水率约为12.0％～18.9％，随着堆积时间、天气等因素上下波动；炉渣热灼减率反映垃圾的焚烧效果，一般较低，为1.57％～3.16％；炉渣堆积密度在1150kg/m3～1350kg/m3之间，吸水率为37％左右。说明炉渣是一种多孔的轻质材料，强度不高。

炉渣的粒径分布：炉渣粒径分布较均匀，主要集中在2～50mm的范围内(占60.8％～7.68％)，小于0.074mm的颗粒含量在0.06％～1.36％。基本符合道路建材中集料的级配要求。

炉渣化学成分：预处理后的炉渣主要化学成分及含量为：硅35％～50％、钙7％～15％、铝3.5％～7.0％、铁3.0％～6.0％、钠2.5％～8.0％、钾1.3％～3.0％、磷0.7％～3.0％，不同地点、不同批次的炉渣主要化学组成接近，由此可认为预处理后的炉渣的化学成分相对比较稳定。

炉渣矿物组成：对预处理后的炉渣取样进行X衍射，X衍射结果显示，炉渣的主要矿物为石英(Quartz)、钙长石(Anorthite)、斜方沸石(Gismondine)，其他的矿物峰比较弱，含量很少。各矿物衍射峰均比较尖锐，说明结晶程度较高，且石英、钙长石、斜方沸石的水化活性都不高，据此初步判断炉渣的活性不高。炉渣表面很粗糙，呈不规则角状，孔隙率较高，孔隙直径也比较大。炉渣部分位置晶体生长良好，要为棒状、针状和粒状晶体，但是发育不是很均匀，可能是因为焚烧过程中温度和空气分布不均，停留时间不同以及炉渣组分复杂的缘故。

炉渣的轻漂物含量：炉渣的轻漂物含量进过测试，炉渣轻漂物含量为0.1％～0.2％，满足GB/T25032-2010《生活垃圾焚烧炉渣集料》中轻漂物含量不大于0.2％的技术要求。以轻漂物含量高的炉渣为原料生产的制品，其质量必然受到负面影响，因为这些轻漂物不仅增加了需水量，造成了更多空隙，还影响界面的粘结力。轻漂物含量与发电厂煅烧制度以及炉渣预处理工艺有关。

炉渣毒性浸出：炉渣的有害物质浸出(铅、镍、镉、铬、砷、汞、氰化物)含量远低于GB50853.-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》安全浓度限量标准值，可认为炉渣不属于有毒废物。

炉渣的放射性：对炉渣进行放射性检测，其检测结果为：内照射指数IRa在0.30～0.39之间，外照射指数Ir在0.63～0.68之间。参照GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量标准》的要求，当材料的内照射指数、外照射指数均小于1.0时，可用于民用、公用建筑的主体结构。

炉渣二恶英含量：参照HJ77.3-2008《固体废物二恶英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》，随机抽取炉渣进行检测，二恶英总含量为1.706×10ng/kg，远低于GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中对二恶英含量3.0×103ng/kg的要求。

因此炉渣作为很好的再生能源需要对其进行有效的处理后，才能更好的利用和无害处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种炉渣处理工艺，综合处理，变废为宝，减少污染。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种炉渣处理工艺，它包括如下操作步骤：

S1、通过渣土运输车把焚烧电厂炉渣运至渣池，由渣吊把渣池中的炉渣送到喂料机上；

S2、炉渣从喂料机落入皮带输送机Ⅰ，经输送并提升进入50mm转筒筛，大于50mm的筛上物包括粗大石头、熔渣、塑料袋、布匹、粗大铁件，其中粗大石头和熔渣经皮带输送机Ⅱ输送进入破碎机Ⅰ内进行破碎处理，然后再通过铲车返送入喂料机；在皮带输送机Ⅱ输送过程中，塑料袋和布匹通过人工分拣被分离收集；粗大铁件通过磁选机Ⅰ被分离收集，实现第一次分离收集Fe；

S3、经50mm转筒筛，小于50mm的筛下物，经皮带输送机Ⅲ输送并提升，经水力冲洗后进入破碎机Ⅱ，在输送机Ⅲ的中部设有磁选机Ⅱ，在输送过程中，在磁力的作用下实现第二次分离收集Fe；

S4、炉渣经破碎机Ⅱ破碎后，在水力作用下，自流进入跳汰机，在水力输送过程中，还设有磁选机Ⅲ，从而实现第3次分离收集Fe；金属铁件再进入破碎机Ⅲ内进行破碎处理，将金属铁件破碎成细小均匀的金属颗粒，以便于后续金属的分类收集，破碎后再经磁选机Ⅳ磁选分离，磁选物进入8mm转筒筛分离收集Fe，实现第4次分离收集Fe；未被磁选的进入摇床处理，在摇床沟槽和水力的作用下，第1次分离收集有色金属颗粒，包括Cu、Al；

S5、跳汰机在水介质的作用下，密度大的有色金属颗粒群，包括Cu、Al，集中到底层，密度小的炉渣颗粒群进入上层；上层的炉渣被水平水流带到机外成为轻产物，下层的有色金属透过筛板排出成为重产物，重产物继续进入摇床，实现有色金属颗粒的第2次分离收集；

S6、跳汰机上层轻产物随水流进入25mm转筒筛，25mm转筒筛的筛上物为相对细小的未燃尽的垃圾，包括塑料、布块，筛下物为细小的粒径均匀的炉渣，其成分包括为SiO2、CaO和AlO3，筛下物随水流进入分选后堆放场，进行渣水分离；

S7、分离出来的水，经沉淀池沉淀处理后进入循环水池，然后通过循环泵供分选设备循环使用；

S8、成品炉渣用铲车装车后，运至贮存场进行干化处理，经干化处理后即可综合利用或者运到垃圾填埋场进行无害化填埋处理。

进一步的，所述步骤S1中的喂料机上设有粗格网，网格尺寸150mm×150mm，可将大件塑料袋、长木条物质截留，通过人工分拣将其分离收集。

进一步的，所述步骤S6中跳汰机设置2台，摇床设置有3台。

进一步的，所述步骤S8中的成品炉渣用于石油沥青路面的替代骨料、水泥或混凝土的替代骨料、填埋场覆盖材料、路堤或路基的填充材料、制造环保砖。

本发明具有如下优点：焚烧炉渣处理工艺分为：

(1)综合利用破碎、筛分、磁力分选、跳汰分选、摇床分选等固废处理技术，对炉渣进行分选预处理，可有效回收利用Fe、Cu、Al等废旧金属，有效分离收集未燃尽的剩余垃圾，并妥善处理，从而使炉渣的性质满足资源化利用的技术要求，变废为宝。

(2)经分选处理后的炉渣具有如下特点：气味明显减弱；废旧金属和未燃尽的剩余垃圾基本被去除；剩余炉渣颗粒较细，粒径分布均匀，其性质稳定，满足建筑材料所规定的技术要求；容积更小，方便运输或贮存。

(3)在炉渣分选处理场内，要注意污水及循环水的收集与处理，避免对环境造成二次污染。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明的做作工艺为：通过渣土运输车把焚烧电厂炉渣运至渣池，由渣吊把渣池中的炉渣送到喂料机上，喂料机上设有粗格网，网格尺寸150mm×150mm，可将大件塑料袋、长木条等物质截留，通过人工分拣将其分离收集。

炉渣从喂料机落入皮带输送机Ⅰ，经输送并提升进入50mm转筒筛。大于50mm的筛上物，主要含有粗大石头、熔渣、塑料袋、布匹、粗大铁件等，其中粗大石头和熔渣等经皮带输送机Ⅱ输送进入破碎机Ⅰ内进行破碎处理，然后再通过铲车返送入喂料机。在皮带输送机Ⅱ输送过程中，塑料袋和布匹等通过人工分拣被分离收集；粗大铁件通过磁选机Ⅰ被分离收集，实现第一次分离收集Fe。

小于50mm的筛下物，经皮带输送机Ⅲ输送并提升，经水力冲洗后进入破碎机Ⅱ。在输送机Ⅲ的中部设有1台磁选机Ⅲ，在输送过程中，在磁力的作用下实现第二次分离收集Fe。

炉渣经破碎机Ⅱ破碎后，在水力作用下，自流进入跳汰机。在水力输送过程中，设有2台磁选机，从而实现第3次分离收集Fe，金属铁件再进入破碎机Ⅲ内进行破碎处理，将金属铁件破碎成细小均匀金属的颗粒以便于后续金属的分类收集。破碎后再经磁选机Ⅳ磁选分离，实现第4次分离收集Fe。磁选物进入8mm转筒筛分离收集Fe，未被磁选的进入摇床处理，在摇床沟槽和水力的作用下，第1次分离收集有色金属颗粒，如Cu、Al等。

跳汰机设置2台，在水介质的作用下，密度大的有色金属颗粒群(如Cu、Al等)集中到底层，密度小的颗粒群(炉渣)进入上层。上层的炉渣被水平水流带到机外成为轻产物，下层的有色金属透过筛板排出成为重产物，重产物继续进入3台摇床，实现有色金属颗粒的第2次分离收集。

跳汰机上层轻产物随水流进入25mm转筒筛，25mm转筒筛的筛上物为相对细小的未燃尽的垃圾，如塑料、布块等。筛下物为细小的粒径均匀的炉渣，其主要成分为SiO2、CaO和AlO3等，筛下物随水流进入分选后堆放场，进行渣水分离。

成品炉渣用铲车装车后，运至贮存场进行干化处理。经干化处理后即可综合利用或者运到垃圾填埋场进行无害化填埋处理。

分离出来的水，经沉淀池沉淀处理后进入循环水池，然后通过循环泵供分选设备循环使用。

炉渣经分选预处理后，炉渣中的Fe、Cu、Al等废旧金属得到回收利用，炉渣中未燃尽的剩余垃圾得到分离收集，并妥善处理，剩余炉渣可以综合利用，根据相关的研究及工程实践，剩余炉渣资源化利用途径主要有:石油沥青路面的替代骨料；水泥或混凝土的替代骨料；填埋场覆盖材料；路堤、路基等的填充材料；制造环保砖等。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种炉渣处理工艺，其特征在于，它包括如下操作步骤：

S1、通过渣土运输车把焚烧电厂炉渣运至渣池，由渣吊把渣池中的炉渣送到喂料机上；

S2、炉渣从喂料机落入皮带输送机Ⅰ，经输送并提升进入50mm转筒筛，大于50mm的筛上物包括粗大石头、熔渣、塑料袋、布匹、粗大铁件，其中粗大石头和熔渣经皮带输送机Ⅱ输送进入破碎机Ⅰ内进行破碎处理，然后再通过铲车返送入喂料机；在皮带输送机Ⅱ输送过程中，塑料袋和布匹通过人工分拣被分离收集；粗大铁件通过磁选机Ⅰ被分离收集，实现第一次分离收集Fe；

S3、经50mm转筒筛，小于50mm的筛下物，经皮带输送机Ⅲ输送并提升，经水力冲洗后进入破碎机Ⅱ，在输送机Ⅲ的中部设有磁选机Ⅱ，在输送过程中，在磁力的作用下实现第二次分离收集Fe；

S4、炉渣经破碎机Ⅱ破碎后，在水力作用下，自流进入跳汰机，在水力输送过程中，还设有磁选机Ⅲ，从而实现第3次分离收集Fe；金属铁件再进入破碎机Ⅲ内进行破碎处理，将金属铁件破碎成细小均匀的金属颗粒，以便于后续金属的分类收集，破碎后再经磁选机Ⅳ磁选分离，磁选物进入8mm转筒筛分离收集Fe，实现第4次分离收集Fe；未被磁选的进入摇床处理，在摇床沟槽和水力的作用下，第1次分离收集有色金属颗粒，包括Cu、Al；

S5、跳汰机在水介质的作用下，密度大的有色金属颗粒群，包括Cu、Al，集中到底层，密度小的炉渣颗粒群进入上层；上层的炉渣被水平水流带到机外成为轻产物，下层的有色金属透过筛板排出成为重产物，重产物继续进入摇床，实现有色金属颗粒的第2次分离收集；

S6、跳汰机上层轻产物随水流进入25mm转筒筛，25mm转筒筛的筛上物为相对细小的未燃尽的垃圾，包括塑料、布块，筛下物为细小的粒径均匀的炉渣，其成分包括为SiO2、CaO和AlO3，筛下物随水流进入分选后堆放场，进行渣水分离；

S7、分离出来的水，经沉淀池沉淀处理后进入循环水池，然后通过循环泵供分选设备循环使用；

S8、成品炉渣用铲车装车后，运至贮存场进行干化处理，经干化处理后即可综合利用或者运到垃圾填埋场进行无害化填埋处理。

2.根据权利要求1所述的一种炉渣处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中的喂料机上设有粗格网，网格尺寸150mm×150mm，可将大件塑料袋、长木条物质截留，通过人工分拣将其分离收集。

3.根据权利要求1所述的一种炉渣处理工艺，其特征在于：所述步骤S6中跳汰机设置2台，摇床设置有3台。

4.根据权利要求1所述的一种炉渣处理工艺，其特征在于：所述步骤S8中的成品炉渣用于石油沥青路面的替代骨料、水泥或混凝土的替代骨料、填埋场覆盖材料、路堤或路基的填充材料、制造环保砖。

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