CN113667827A - 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 - Google Patents
一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113667827A CN113667827A CN202110976417.1A CN202110976417A CN113667827A CN 113667827 A CN113667827 A CN 113667827A CN 202110976417 A CN202110976417 A CN 202110976417A CN 113667827 A CN113667827 A CN 113667827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- content
- fly ash
- water
- oxygen
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0002—Preliminary treatment
- C22B15/0004—Preliminary treatment without modification of the copper constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0028—Smelting or converting
- C22B15/0052—Reduction smelting or converting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及危险固体废物处理和金属回收技术领域,尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰;B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥;C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。本发明在处置飞灰和含铜污泥的危废过程中,可以回收到水淬渣和黑铜、冰铜等有价值产品,解决了飞灰处理的难题,同时,对含铜污泥及飞灰中的铜、镍等贵金属可以进行有效收集,实现危废资源化。
Description
技术领域
本发明涉及危险固体废物处理和金属回收技术领域,尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法。
背景技术
近年来,我国生活垃圾焚烧行业得到快速发展,相应产生的飞灰日益增多。生活垃圾焚烧飞灰约占焚烧垃圾总重量的3%~10%(其中,机械炉排焚烧炉飞灰产率约为3%~5%,流化床焚烧炉约为10%~15%),2020年底预计飞灰产生量达到1000万吨。飞灰中含有二噁英等有机污染物和锌、铅、铜、铬、砷等重金属,是高度危险的固体废物。其它成分包括氧化硅、硅酸盐、硫酸盐等。
目前,飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温熔融等。水洗不能去取二噁英等有机物质;固化/稳定化后需填埋在指定填埋场中,填埋占地面积大且费用高,飞灰填埋处理不能真正意义上销毁二噁英等有机物质和锌、铅、铜、铬、砷等重金属,有一定的泄漏风险;高温熔融需要消耗大量的热能,经济效益差。
随着电镀行业、金属表面处理行业等工业的快速发展,产生了大量的含铜废水。含铜废水经过处理后产生一定量的含铜污泥。2020年国内含铜污泥的产量约为1000万吨。
目前的含铜污泥资源化回收主要有火法、湿法、火法-湿法处理技术。传统的火法处理技术主要采用竖炉、回转窑、鼓风炉等能耗高的熔炼设备,其烟气产生量大,资源回收不彻底。湿法处理技术成本较高,经济效益较差,且湿法处理后的废渣无法处理会造成二次污染。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,可以有效富集其中的重金属,得到价值更高的副产品。
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰;
B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥;
C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。
优选的,步骤A)中,所述垃圾焚烧飞灰中,CaO的含量为25wt%~40wt%,SiO2的含量为30wt%~45wt%,Al2O3的含量为30wt%~45wt%,K2O的含量为0.1wt%~2wt%,Fe2O3的含量为0.1wt%~2wt%,MgO的含量为2wt%~6wt%,TiO2的含量为1wt%~5wt%,Na2O的含量为0.1wt%~1.5wt%,Cl的含量为5wt%~20wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
优选的,步骤A)中,所述水洗的固液比为1:7~10;
所述水洗后的飞灰中,氯的含量≤1.5wt%。
优选的,步骤B)中,所述含铜污泥的含水率为40%~70%;
所述含铜污泥中,铜的含量为0.1wt%~15wt%,镍含量为0.1wt%~15wt%。
优选的,步骤B)中,所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭的质量比为1.0~1.3:1~1.5:0.1~0.3。
优选的,步骤B)中,所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm。
优选的,步骤B)中,所述干燥后的混合材料的含水率不高于35%。
优选的,步骤C)中,所述富氧熔炼炉为富氧侧吹熔炼炉、富氧顶吹熔炼炉或富氧侧吹底吹炉;
所述氧化还原熔炼过程中的富氧空气含氧量为35%~85%,熔炼温度为1100~1400℃。
优选的,步骤C)中,所述造渣剂为含铁废渣或铁粉;
所述熔剂为石英石或石灰石;
所述干燥后的混合材料、造渣剂和熔剂的质量比为1:0.1~0.4:0.1~0.4。
优选的,步骤C)中,所述黑铜的含铜量不小于80wt%;冰铜的含铜量为15wt%~50wt%。
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰;B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥;C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。
本发明通过水洗预处理,有效降低飞灰中氯盐含量,避免在熔炼过程中产生大量的重金属氯盐蒸汽,导致炉内和烟管内结焦、腐蚀严重,水洗预处理可以促进后续铅、锌等的富集,避免铅、锌等易挥发物产生的二次污染。利用飞灰中大量的氧化钙、氧化硅成分,替代富氧熔融过程中的部分熔剂,利用废活性炭作为还原剂和部分燃料,通过富氧熔炼有效分解飞灰和含铜污泥中的有机物,包括二噁英等有毒物质。通过烟气余热回收为干燥工艺供热;烟气骤冷可大大减少后续烟气冷却过程中二噁英的生成。在处置飞灰、含铜污泥的危废过程中,最终回收到水淬渣和黑铜、冰铜等有价值产品。该技术可解决飞灰处理的难题,对含铜污泥及飞灰中的铜、镍等贵金属进行有效收集,实现危废资源化。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰;
B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥;
C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。
本发明先将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰。
在本发明的某些实施例中,所述垃圾焚烧飞灰中,CaO的含量为25wt%~40wt%,SiO2的含量为30wt%~45wt%,Al2O3的含量为30wt%~45wt%,K2O的含量为0.1wt%~2wt%,Fe2O3的含量为0.1wt%~2wt%,MgO的含量为2wt%~6wt%,TiO2的含量为1wt%~5wt%,Na2O的含量为0.1wt%~1.5wt%,Cl的含量为5wt%~20wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
在本发明的某些实施例中,所述垃圾焚烧飞灰中,Cl的含量为19wt%,CaO的含量为35wt%,SiO2的含量为30wt%,Fe2O3的含量为1.2wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
在本发明的某些实施例中,所述垃圾焚烧飞灰中,Cl的含量为18wt%,CaO的含量为29wt%,SiO2的含量为40wt%,Fe2O3的含量为0.8wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
在本发明的某些实施例中,所述垃圾焚烧飞灰中,Cl的含量为20wt%,CaO的含量为30wt%,SiO2的含量为35wt%,Fe2O3的含量为1.1wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
在本发明的某些实施例中,所述垃圾焚烧飞灰中,Cl的含量为17wt%,CaO的含量为32wt%,SiO2的含量为39wt%,Fe2O3的含量为1.0wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
在本发明的某些实施例中,所述水洗的固液比为1:7~10。在某些实施例中,所述水洗的固液比为1:8、1:9、1:7或1:10。
在本发明的某些实施例中,所述水洗的搅拌速度为80~120rpm,时间为20~30min。在本发明的某些实施例中,所述水洗的次数不超过2次。
在本发明的某些实施例中,所述水洗后的飞灰中,氯的含量≤1.5wt%。在某些实施例中,所述水洗后的飞灰中,氯的含量为1.2wt%、1.0wt%、1.5wt%或0.9wt%。
本发明通过水洗预处理,有效降低垃圾焚烧飞灰中氯盐含量,避免在熔炼过程中产生大量的重金属氯盐蒸汽,导致炉内和烟管内结焦、腐蚀严重。
得到水洗后的飞灰后,将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥。
在本发明的某些实施例中,所述含铜污泥的含水率为40%~70%。在某些实施例中,所述含铜污泥的含水率为65%、68%或70%。所述含铜污泥中,铜的含量为0.1wt%~15wt%,镍含量为0.1wt%~15wt%。在某些实施例中,所述含铜污泥中的铜含量为2.5wt%、2.2wt%、2.0wt%或13.2wt%。在某些实施例中,所述含铜污泥中的镍含量为1.0wt%、0.8wt%、0.9wt%或0.5wt%。
在本发明的某些实施例中,所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭的质量比为1.0~1.3:1~1.5:0.1~0.3。在某些实施例中,所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭的质量比为1:1.1:0.2、1:1.2:0.3、1:1.1:0.3或1:1.4:0.3。
在本发明的某些实施例中,所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm。
在本发明的某些实施例中,为提高富氧熔炼能源的利用率,避免物料含水率较高导致水的吸热和热分解耗能,同时避免富氧熔炼过程中产生过多的氢气带来的爆燃或爆炸风险,所述干燥后的混合材料的含水率不高于35%。
干燥完成后,将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。由于黑铜和冰铜的密度不同,因而,在下层铜液的不同层面可以分别得到黑铜和冰铜,可以分别回收。
在本发明的某些实施例中,所述富氧熔炼炉为富氧侧吹熔炼炉、富氧顶吹熔炼炉或富氧侧吹底吹炉。
在本发明的某些实施例中,为降低氧化还原熔炼过程中的烟气量,所述氧化还原熔炼过程中的富氧空气含氧量为35%~85%。在某些实施例中,所述氧化还原熔炼过程中的富氧空气含氧量为60%、70%、68%或75%。
为有效去除飞灰中二噁英、含铜污泥中的有机物,熔炼温度为1100~1400℃。在某些实施例中,所述熔炼温度为1300℃、1400℃或1350℃。为降低能源使用成本,熔炼过程中可选择废活性炭、煤粉、天然气或废矿物油作为补充燃料。
为保证氧化还原熔炼过程的顺利进行,以及提高铜金属和渣的分离能力,在氧化还原熔炼过程中添加造渣剂。在本发明的某些实施例中,所述造渣剂为含铁废渣或铁粉。在本发明的某些实施例中,所述含铁废渣的含铁量≥70wt%。
为提高氧化还原熔炼效率,在熔炼过程中添加熔剂。在本发明的某些实施例中,所述熔剂为石英石或石灰石。在本发明的某些实施例中,所述石英石中SiO2含量≥50wt%。在本发明的某些实施例中,所述石英石中SiO2含量≥80wt%。
在本发明的某些实施例中,所述干燥后的混合材料、造渣剂和熔剂的质量比为1:0.1~0.4:0.1~0.4。在某些实施例中,所述干燥后的混合材料、造渣剂和熔剂的质量比为1:0.2:0.1、1:0.2:0.2或1:0.2:0.15。
在本发明的某些实施例中,利用富氧熔炼炉烟气余热干燥步骤B)混合造粒后的材料。富氧侧吹炉烟气进入到余热锅炉,通过热量交换,烟气温度降低至500~550℃,其目的为了降低烟气温度保证后续设备的使用以及回收部分热能(用于干燥造粒)。余热锅炉出口烟气通过急冷塔降低至190~210℃,急冷是为了避开二噁英和呋喃再生的温度区域(二噁英有剧毒)。在本发明的某些实施例中,经过换热后的烟气经过烟气净化处理,达标后排空。
在本发明的某些实施例中,所述冷却为自然冷却。
本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制,可以为一般市售。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法进行详细描述,但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
1、垃圾焚烧飞灰水洗预处理控制固液比为1:8,搅拌速度90rpm,时间20min,水洗2次,水洗后飞灰含氯量1.2wt%;
其中,垃圾焚烧飞灰中含Cl 19wt%,含CaO 35wt%,含SiO2为30wt%,含Fe2O31.2wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%;
2、将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭按照质量比为1:1.1:0.2混合造粒,并干燥;所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm;
含铜污泥含水率为65%,含铜2.5wt%,含镍1.0wt%;
干燥后的混合材料的含水率为30%;
3、将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂按照质量比为1:0.2:0.1投入富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜;
所述造渣剂为含铁废渣,其含铁量≥70wt%;熔剂为石英石,石英石中SiO2含量≥80wt%;
氧化还原熔炼的温度为1300℃,富氧空气含氧量为60%。
本实施例中,熔炼产品为黑铜和冰铜,经检测,黑铜与冰铜的质量比为1:9,黑铜的含铜量为86wt%,冰铜的含铜量为35wt%,铜、镍的回收率分别为80%、85%。上层渣料含铜量<0.4wt%,经水淬后得到不是危废的玻璃体水淬渣,该水淬渣按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录B电感耦合等离子体质谱法鉴别,水淬渣浸出毒性均满足非危险废物要求,其中Cu、Ni、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn重金属元素质量浓度分别为0.92mg/L、0.17mg/L、0.08mg/L、0.04mg/L、0.002mg/L、1.19mg/L、0.002mg/L、1.57mg/L。富氧熔炼炉烟气余热回收用于干燥处理,烟气经过净化处理,达标后排空。
实施例2
垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
1、垃圾焚烧飞灰水洗预处理控制固液比为1:9,搅拌速度100rpm,时间25min,水洗2次,水洗后飞灰含氯量1.0wt%;
其中,垃圾焚烧飞灰中含氯18wt%,含CaO 29wt%,含SiO2为40wt%,含Fe2O30.8wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%;
2、将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭按照质量比为1:1.2:0.3混合造粒,并干燥;所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm;
含铜污泥含水率为68%,含铜2.2wt%,含镍0.8wt%;
干燥后的混合材料的含水率为32%;
3、将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂按照质量比为1:0.2:0.2投入富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜;
所述造渣剂为含铁废渣,其含铁量≥70wt%;熔剂为石英石,石英石中SiO2含量≥50wt%;
氧化还原熔炼的温度为1400℃,富氧空气含氧量为70%。
本实施例中,熔炼产品为黑铜和冰铜,经检测,黑铜与冰铜的质量比为1:8,黑铜的含铜量为85wt%,冰铜的含铜量为38wt%,铜、镍的回收率分别为84%、89%。上层渣料含铜量<0.4wt%,经水淬后得到不是危废的玻璃体水淬渣,该水淬渣按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录B电感耦合等离子体质谱法鉴别,水淬渣浸出毒性均满足非危险废物要求,其中Cu、Ni、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn重金属元素质量浓度分别为0.89mg/L、0.15mg/L、0.07mg/L、0.03mg/L、0.001mg/L、1.21mg/L、0.001mg/L、1.18mg/L。富氧熔炼炉烟气余热回收用于干燥处理,烟气经过净化处理,达标后排空。
实施例3
垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
1、垃圾焚烧飞灰水洗预处理控制固液比为1:7,搅拌速度100rpm,时间20min,水洗2次,水洗后飞灰含氯量1.5wt%;
其中,垃圾焚烧飞灰中含氯20wt%,含CaO 30wt%,含SiO2为35wt%,含Fe2O31.1wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%;
2、将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭按照质量比为1:1.1:0.3混合造粒,并干燥;所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm;
含铜污泥含水率为70%,含铜2.0wt%,含镍0.9wt%;
干燥后的混合材料的含水率为35%;
3、将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂按照质量比为1:0.2:0.1投入富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜;
所述造渣剂为含铁废渣,其含铁量≥90wt%;熔剂为石英石,石英石中SiO2含量≥50wt%;
氧化还原熔炼的温度为1350℃,富氧空气含氧量为68%。
本实施例中,熔炼产品为黑铜和冰铜,经检测,黑铜与冰铜的质量比为1:10,黑铜的含铜量为87wt%,冰铜的含铜量为30wt%,铜、镍的回收率分别为81%、83%。上层渣料含铜量<0.4wt%,经水淬后得到不是危废的玻璃体水淬渣,该水淬渣按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录B电感耦合等离子体质谱法鉴别,水淬渣浸出毒性均满足非危险废物要求,其中Cu、Ni、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn重金属元素质量浓度分别为0.96mg/L、0.16mg/L、0.08mg/L、0.05mg/L、0.001mg/L、1.25mg/L、0.001mg/L、1.96mg/L。富氧熔炼炉烟气余热回收用于干燥处理,烟气经过净化处理,达标后排空。
实施例4
垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
1、垃圾焚烧飞灰水洗预处理控制固液比为1:10,搅拌速度100rpm,时间30min,水洗2次,水洗后飞灰含氯量0.9wt%;
其中,垃圾焚烧飞灰中含氯17wt%,含CaO 32wt%,含SiO2为39wt%,含Fe2O31.0wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%;
2、将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭按照质量比为1:1.4:0.3混合造粒,并干燥;所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm;
含铜污泥含水率为65%,含铜13.2wt%,含镍0.5wt%;
干燥后的混合材料的含水率为30%;
3、将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂按照质量比为1:0.2:0.15投入富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜;
所述造渣剂为含铁废渣,其含铁量≥70wt%;熔剂为石英石,石英石中SiO2含量≥50wt%;
氧化还原熔炼的温度为1400℃,富氧空气含氧量为75%。
本实施例中,熔炼产品为黑铜和冰铜,经检测,黑铜与冰铜的质量比为3:1,黑铜的含铜量为88wt%,冰铜的含铜量为35wt%,铜、镍的回收率分别为95%、75%。上层渣料含铜量<0.4wt%,经水淬后得到不是危废的玻璃体水淬渣,该水淬渣按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录B电感耦合等离子体质谱法鉴别,水淬渣浸出毒性均满足非危险废物要求,其中Cu、Ni、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn重金属元素质量浓度分别为0.75mg/L、0.12mg/L、0.06mg/L、0.02mg/L、0.001mg/L、1.1mg/L、0.001mg/L、1.1mg/L。富氧熔炼炉烟气余热回收用于干燥处理,烟气经过净化处理,达标后排空。
对比例1
垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
1、垃圾焚烧飞灰水洗预处理控制固液比为1:8,搅拌速度90rpm,时间25min,水洗2次,水洗后飞灰含氯量1.5wt%;
其中,垃圾焚烧飞灰中含氯19wt%,含CaO 35wt%,含SiO2为30wt%,含Fe2O31.2wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%;
2、将所述水洗后的飞灰和含铜污泥按照质量比为1:1.1混合造粒,并干燥;所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm;
含铜污泥含水率为65%,含铜2.5wt%,含镍1.0wt%;
干燥后的混合材料的含水率为30%;
3、将所述干燥后的混合材料、废活性炭、造渣剂和熔剂按照质量比为1:0.2:0.2:0.1投入富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜;
所述造渣剂为含铁废渣,其含铁量≥70wt%;熔剂为石英石,石英石中SiO2含量≥80wt%;
氧化还原熔炼的温度为1300℃,富氧空气含氧量为60%。
本实施例中,熔炼产品为黑铜和冰铜,经检测,黑铜与冰铜的质量比为1:15,黑铜的含铜量为80wt%,冰铜的含铜量为22wt%,铜、镍的回收率分别为70%、73%。上层渣料含铜量0.6wt%,经水淬后得到不是危废的玻璃体水淬渣,该水淬渣按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录B电感耦合等离子体质谱法鉴别,水淬渣中Cu、Ni、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn重金属元素质量浓度分别为1.99mg/L、0.57mg/L、0.33mg/L、0.17mg/L、0.02mg/L、2.90mg/L、0.02mg/L、3.76mg/L。富氧熔炼炉烟气余热回收用于干燥处理,烟气经过净化处理,达标后排空。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法,包括以下步骤:
A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗,得到水洗后的飞灰;
B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒,然后干燥;
C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼,静置分层后,上层渣料通过水淬法得到水淬渣,下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。
2.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤A)中,所述垃圾焚烧飞灰中,CaO的含量为25wt%~40wt%,SiO2的含量为30wt%~45wt%,Al2O3的含量为30wt%~45wt%,K2O的含量为0.1wt%~2wt%,Fe2O3的含量为0.1wt%~2wt%,MgO的含量为2wt%~6wt%,TiO2的含量为1wt%~5wt%,Na2O的含量为0.1wt%~1.5wt%,Cl的含量为5wt%~20wt%,Cu的含量小于0.2wt%,Ni的含量小于0.2wt%。
3.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤A)中,所述水洗的固液比为1:7~10;
所述水洗后的飞灰中,氯的含量≤1.5wt%。
4.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤B)中,所述含铜污泥的含水率为40%~70%;
所述含铜污泥中,铜的含量为0.1wt%~15wt%,镍含量为0.1wt%~15wt%。
5.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤B)中,所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭的质量比为1.0~1.3:1~1.5:0.1~0.3。
6.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤B)中,所述混合造粒后的颗粒直径不超过20mm。
7.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤B)中,所述干燥后的混合材料的含水率不高于35%。
8.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤C)中,所述富氧熔炼炉为富氧侧吹熔炼炉、富氧顶吹熔炼炉或富氧侧吹底吹炉;
所述氧化还原熔炼过程中的富氧空气含氧量为35%~85%,熔炼温度为1100~1400℃。
9.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤C)中,所述造渣剂为含铁废渣或铁粉;
所述熔剂为石英石或石灰石;
所述干燥后的混合材料、造渣剂和熔剂的质量比为1:0.1~0.4:0.1~0.4。
10.根据权利要求1所述的协同处理方法,其特征在于,步骤C)中,所述黑铜的含铜量不小于80wt%;冰铜的含铜量为15wt%~50wt%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110976417.1A CN113667827A (zh) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110976417.1A CN113667827A (zh) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113667827A true CN113667827A (zh) | 2021-11-19 |
Family
ID=78545783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110976417.1A Pending CN113667827A (zh) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113667827A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116121554A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-05-16 | 江西省金瑞环保科技有限公司 | 一种采用富氧熔炼炉回收铜的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107477597A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 重庆盎瑞悦科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰稳定无害化处理的方法 |
CN108486387A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-04 | 广东环境保护工程职业学院 | 一种铅冶炼协同处理生活垃圾焚烧飞灰的方法及应用 |
CN108517418A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-11 | 广东环境保护工程职业学院 | 一种铜冶炼协同处理生活垃圾焚烧飞灰的方法及应用 |
CN108687106A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-23 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 飞灰和污泥的协同处理方法 |
CN109457113A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-12 | 唐山市丰润区明营再生资源有限公司 | 一种冶金炉协同处置危险废物的方法 |
CN109735721A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-05-10 | 启迪桑德环境资源股份有限公司 | 一种处理焚烧飞灰的系统及方法 |
CN112795776A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 湖南锐异资环科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
-
2021
- 2021-08-24 CN CN202110976417.1A patent/CN113667827A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107477597A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 重庆盎瑞悦科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰稳定无害化处理的方法 |
CN108486387A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-04 | 广东环境保护工程职业学院 | 一种铅冶炼协同处理生活垃圾焚烧飞灰的方法及应用 |
CN108517418A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-11 | 广东环境保护工程职业学院 | 一种铜冶炼协同处理生活垃圾焚烧飞灰的方法及应用 |
CN108687106A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-23 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 飞灰和污泥的协同处理方法 |
CN109457113A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-12 | 唐山市丰润区明营再生资源有限公司 | 一种冶金炉协同处置危险废物的方法 |
CN109735721A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-05-10 | 启迪桑德环境资源股份有限公司 | 一种处理焚烧飞灰的系统及方法 |
CN112795776A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 湖南锐异资环科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116121554A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-05-16 | 江西省金瑞环保科技有限公司 | 一种采用富氧熔炼炉回收铜的方法 |
CN116121554B (zh) * | 2023-02-28 | 2024-01-19 | 江西省金瑞环保科技有限公司 | 一种采用富氧熔炼炉回收铜的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112795776B (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 | |
CN211247720U (zh) | 等离子体熔融玻璃化的装置和垃圾焚烧飞灰处理系统 | |
Geng et al. | Recovery of metals from municipal solid waste incineration fly ash and red mud via a co-reduction process | |
CN109457113B (zh) | 一种冶金炉协同处置危险废物的方法 | |
CN113680795B (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰与多源固废高能效协同处理的方法 | |
CN106082646A (zh) | 利用电镀污泥与生活垃圾焚烧飞灰协同熔融制备玻璃沙的方法 | |
US5405429A (en) | Method for treatment and conversion of refuse incineration residues into environmentally acceptable and reusable material, especially for construction purposes | |
CN111484252A (zh) | 一种危废焚烧残余物熔融氯化焙烧资源化利用的方法 | |
CN112941312B (zh) | 一种炼锑砷碱渣综合回收工艺 | |
CN107338358A (zh) | 焚烧飞灰中重金属及二噁英的脱除方法 | |
CN111690814A (zh) | 富氧侧吹炉熔炼处理废旧电路板的方法 | |
CN110923455A (zh) | 粗铜吹炼工艺 | |
CN114395702B (zh) | 一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺 | |
CN113714246B (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰处理系统及方法 | |
CN111826526A (zh) | 废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及其装置 | |
CN113751476B (zh) | 一种冶金固废与城市垃圾焚烧飞灰协同处理及循环利用的方法 | |
CN113667827A (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 | |
CN114535247A (zh) | 一种危废焚烧灰渣协同等离子熔融资源化系统及方法 | |
CN112441759A (zh) | 一种低能耗、资源化、环保处置垃圾焚烧飞灰的方法和装置 | |
CN113025821A (zh) | 一种氰化尾渣资源化利用的综合处理方法 | |
CN215745469U (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰处理系统 | |
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 | |
CN114367514A (zh) | 一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺 | |
CN214115666U (zh) | 一种熔炼系统 | |
CN214244234U (zh) | 一种焚烧飞灰与含铜污泥的协同处理系统 |
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 |