TW200904995A - Waste derived thermite flux - Google Patents

Description

200904995 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明屬於環境賴及«物資源再生技術倾，_及含氧 化鐵氧化物之廢棄物，調觀_，以節躲融能源消耗，改善溶融之 效率並回收熔渣及金屬資源。 【先前技術】 既有灰泥等廢棄物之縣技術，不論其能源為㈣、電力 '電聚 等’均屬-高耗能之技術’絲爐之雌欲舰_部及灰之内部均 達mrc社之猶溫度，鬚t之加熱時間，_要制均勾的炫 融’需要較長之縣時間’廢棄物巾之揮發性固體物燃燒產生廢氣， 排氣量極大。熔融爐使用本技術廢棄物衍生助熔融劑，可大幅減少能 源消耗，混合後反應自廢棄物内部產生，起爐之時間短，熔渣性質均 勻，且其高溫自傳播反應特性，熔融之時間短，反應槽之體積亦可大 幅減小，助熔融之反應為高放熱之氧化還原反應，氧之傳遞為氧化劑 與還原劑之間，非一般空氣中之燃燒，故排氣量極小，同時相較於傳 統之溶融，除了溶渣外更可回收金屬資源。 另經查國内有關廢棄物衍生thermite炼融劑之專利，並未發現任 何與廢棄物衍生thermite熔融劑相關之專利，故本發明對於回收廢棄 物電弧爐集塵灰中有價金屬和產生溶渣資源化，有相當大的貢 獻，可提供國内相關業者回收處理廢棄物衍生thermite溶融劑之依據。 200904995 【發明内容】 以資源回收觀點來看，集塵灰中富含大量之鐵、辞等有價金屬成 分，若能將射具贿健之金魏化物與金屬㈣，其餘氧化物用 作建材原料，不但能減輕環境負擔、更能開發材料來源、降低原料成 本、製造«韻，可達魏麵與轉魏兼籌鋪之目的。 本技術為廢棄物衍生齡mite熔融劑，而Thermite反應為一種高 ^ ^ (self-propagation high temperature synthesis, SHS) ^ 係利用金屬和其他金屬氧化物還原舰行氧化還原反應，反應過程伴 隨大量放熱，纽反應會隨获缝燒波前妙向自傳播進行，因此 反應時·短。由於反應時的高溫放熱，除了可以使反應物内的雜質 揮發逸出，通常反應溫度也辦錄舰而輕祕，目此可獲得高 ’、屯度產物1物也會gj為極大的溫度梯度而達到穩定態。而且反應起 始i、、’s予彳目大於反應活化能之能量外，反應過御彳不需要再額外提 供熱能。鱗色使Thennite反應之制具有省能的優勢。而具備氧化 劑型廢棄物轉爐礦泥、#刻污泥、祕礦泥、電弧爐集塵灰及紡織廠 笔水’m要與额綱廢棄物姆或賴有行Th_ite反應潛力的 成伤為氧化鐵、氧化銅、氧化鋅、氧聽、氧化猛及氧化石夕。 發明利用能源及含氧化鐵等金屬氧化物，並利用廢棄物間之高放 …氧化還原之咼溫自傳播反應，尤其利用鍊鋁廠之鋁熔渣和煉鋼廠之 含氧化鐵集塵鱗廢棄物，以產生2__3_〇c高溫、祕，並回收職 ”屬資源本技術之起爐停爐之時間短，反應槽體積小，廢氣排放 9 200904995 量少且特性耗能少，反應速率快，排氣量極少，反應之產物為回收之 、々金屬 >源’本發明為—節能高效率及資源回收之技術。-般可 用於處理含有重金屬、戴奥辛類之廢棄物’如城焚化飛灰、底灰， 乂及電廠煉鋼廠、鍊!g廠等之集塵灰、有害事業廢棄物等。 本發明將含有大量金屬氧化物的難塵灰和_，進行前處 '驟之後進彳域分分析，根據其成分和驗mite反應式進行化學 计罝配比。十算’將計算結果以14倍過量紹屑和電弧爐集塵灰混合配製 而成。 電弧爐集塵灰經由本發明技術方法後，不但可以有效處理集塵 义並且可以進—步處理其他有害廢棄物，同時解決兩種不同有害廢 棄物’並且產生可#源化之炫渣與金屬錠。本發_用廢棄物衍生 thermite炫融劑’將來可用以輔助炫融時所需能源，並可以達到更高溫 度’不只心_零廢棄的目標，還可以將之處理其他有害廢棄物， 完成廢棄物處理廢棄物，資源循環的社會。 廢棄物衍可節省-贿融爐讀耻源，驗起爐停爐 及反應之㈣日H1，減姆融爐之體積，同時減少廢氣之排氣量，炫 融反應自廢棄物㈣纽，大幅改善—般舰爐找雜質，與一般 炼融爐相較為一技術上極大之改進。 【實施方式】 本發明之較佳方法示於第-圖，首先將收集之電弧爐集塵灰與銘 屑1(其外觀如附件—所示）’分騎人前處理麵，首先進行純化步驟 200904995 2，將電弧難魅*常温升溫到_°c持溫三辦，接著為粒徑改變 步驟3，_在室溫下研磨過紅5G號篩以下依其不同反舰體體積 大小及進Μ統，可銳壓錠。將完銳處理步料進行成分 分析’進行配比步驟4，Τ知電弧爐集塵倾有氧化鐵約5〇%氧化辞約 20%，將此兩者依thermite反應式進行化學計量配比計算，約為3 : 1 將所計算出來結果_射量以M倍過量電雜絲灰於常溫下混 合5。混合完成即為廢棄物衍生thermite溶融劑6。 為使本發縣加舰出其進步性與實雜，雜本發明之優點列 舉如下： 1·本發明可回收電弧爐集塵灰中之有價金屬鐵。 2·本發明之技術可以用以輔祕融時所需能源，達到減能省時之 經濟效益。 3.本發可進__步處理有#事#廢棄物，翻廢棄物處理廢棄 物，資源循環再利用的目標。 4‘本發明概融後產生之雜與金屬錠可進-步做資源化。 5. 本發明可避免電弧爐赫灰污染環境。 6. 本發明具安全性與進步性。 7. 本發明具工鱗與«界之·價值。 斤述本㈣誠已符合發明專利之巾請要件，並依法提出申 °月’祈β _局審查韻雜，並賜予本發明專獅，實感德便。 11 200904995 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明「廢棄物衍生Thermite溶融劑」之實施流程圖。 【主要元件符號說明】 ί 12

Claims (1)

1. 200904995 十、申請專利範圍· 將含大量可行thermite反應氧化物的電弧爐集塵灰預熱6〇〇dc及鋁 屑做别處理研磨過50號篩，並將兩者做成分分析，依化學計量計算可行 thermite的反應物質，以鋁屑適量L4倍為最佳配比混合，製成廢棄物衍 生thermite稼融劑。 本發明技術宣稱： 1♦有潛力進行廢棄物衍生thermite熔融劑，其氧化劑型廢棄物有轉爐礦 泥、蝕刻污泥、熱軋礦泥、電弧爐集塵灰及紡織廠廢水污泥，而還 原劑型廢棄物有鋁渣及鋁屬。 2. 在則處理純化效果步驟，以預熱6〇〇。^持溫三小時。 3. 反應物粒徑要求過5〇號篩。 4. 其氧化劑型廢棄物與紹屬配比，其混合比例約為3 :工。 13