本发明属于冶金与环境保护领域,尤其涉及一种冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法。
背景技术:
1、工业化和城镇化水平的提升,改善人民生活水平的同时也不可避免地带来了工业固体废弃物和城市生活固体废弃物的污染。目前,我国对于工业固体废弃物和城市固体废弃物的综合利用仅约50%,处理能力的不足使得大量固体废弃物只能就地堆存,对环境污染极大;因此,工业固/危废的规模化高效协同处置对于我国生态文明建设具有重要推动作用。
2、危险废物是指能引起死亡或导致疾病增加的废物,其形态可以是固体、半固体以及除废水之外的任何液体。我国目前常用的危险废物处理处置方法主要是安全填埋和焚烧,其中焚烧因可以有效破坏废物中的有毒有害有机废物,减少废物的体积和质量,有利于废物的最终安全处置,是实现危险废物减量化、无害化的最快捷、最有效的技术。根据《国家危险废物名录(2021年版)》可知,危废焚烧产生的灰渣仍属于危废,因此仍需进一步处理处置才可填埋或利用。
3、危废焚烧飞灰常见的处理技术可分为常温处理技术和热处理技术两大类。其中,常温处理技术包括水泥固化、化学药剂稳定化技术、分离萃取技术以及机械化学技术,常温直接处理技术多聚焦飞灰中重金属的固化,但在二噁英降解、飞灰减量等方面尚存在不足,且存在成本偏高、处理周期长等不足。热处理技术包括熔融/玻璃化技术、水热处理技术、热等离子体技术等。与常温处理技术相比,热处理技术有一定的减容、减量效果,且对二噁英的去除效果好。但能耗高、投资成本高,需额外配备燃料和能源供应系统提供热量,处理危废焚烧飞灰过程产生的易挥发重金属进入烟气对环境有潜在威胁。因此,开发与危险焚烧飞灰等无机危废相适配的绿色高效处置技术是当前亟需突破的关键问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的危废焚烧飞灰成分复杂、有害组分含量高导致的处置难度大的问题,本发明的目的是提供一种冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,将城市危废焚烧飞灰与钢铁厂含铁锌尘泥协同处置,实现绿色高效处置危废焚烧飞灰同时回收其富含的有价金属,真正做到了“变危为宝”。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、本发明提供了一种冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,包括以下步骤:
4、s1,混合压球,将钢铁厂含铁锌尘泥、城市危废焚烧飞灰和工业新水混合均匀获得混合料,然后将混合料置于中压对辊压球机中压球获得球团;
5、s2,还原焙烧,将球团进行干燥处理后布入冶金炉窑的炉膛内进行还原焙烧,城市危废焚烧飞灰中的挥发性有价重金属离子还原挥发成金属蒸汽,而后氧化成金属氧化物随烟气排出,球团经还原焙烧后获得金属化球团;
6、s3,锌粉回收,还原焙烧产生的烟气经布袋除尘后获得高锌二次粉尘。
7、优选地,所述步骤s1中:
8、所述钢铁厂含铁锌尘泥包括高炉二次灰、出铁场灰、炼钢og泥、lt灰、电炉灰中的一种或多种;和/或
9、所述城市危废焚烧飞灰的锌含量≥1wt%;和/或
10、所述城市危废焚烧飞灰的添加量为所述钢铁厂含铁锌尘泥添加量的2~7wt%。
11、优选地,所述城市危废焚烧飞灰的锌含量≥2wt%。
12、优选地,所述步骤s1中,所述混合料的水分控制在13~15wt%,碳氧比为0.8~1.0。
13、优选地,所述步骤s2中,所述还原焙烧过程中,焙烧温度为1000~1300℃,焙烧时间为20~30min。
14、优选地,所述步骤s2中,所述金属化球团中的二噁英的含量<2.0ng-teq/kg。
15、优选地,所述步骤s3中,所述高锌二次粉尘中的二噁英的含量<3.5ng-teq/kg。
16、优选地,所述步骤s3中,烟气经布袋除尘后得到的净化烟气中的二噁英的含量<0.1ng-teq/m3。
17、本发明的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,还具有以下几点有益效果:
18、1、针对危废焚烧飞灰成分复杂、有害组分含量高导致的处置难度大问题,本发明利用冶金窑炉温度场、气体流场、气氛灵活可控的优势,开发危废焚烧飞灰、重金属污泥“配矿成型-冶金窑炉协同处置”的资源化清洁消纳新工艺;
19、2、本发明的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,将质量分数2~5%危废焚烧飞灰、钢铁厂含铁锌尘泥与水混合后,利用中压对辊压球机制成球团,经超强钢带烘干机烘干后布入转底炉炉膛,在1000~1300℃下进行焙烧,将危废焚烧飞灰的二噁英进行高效无害分解,外排烟气中的二噁英浓度均低于0.1ng-teq/m3,金属化球团和二次粉尘中的二噁英含量均远低于生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(hj1134-2020)规定的标准限值(50ng-teq/kg);
20、3、本发明的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,回收危废焚烧飞灰富含的zn、pb等易挥发有价金属,其他重金属元素随生成的金属化球团返回高炉炼铁或转炉炼钢,球团重金属浸出浓度均远低于危废鉴别标准gb 5085.3-2007规定的浓度限值;该方法绿色高效处置危废焚烧飞灰同时回收其富含的有价金属,真正做到了“变危为宝”。
1.一种冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s1中:
3.根据权利要求2所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述城市危废焚烧飞灰的锌含量≥2wt%。
4.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述混合料的水分控制在13~15wt%,碳氧比为0.8~1.0。
5.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述还原焙烧过程中,焙烧温度为1000~1300℃,焙烧时间为20~30min。
6.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述金属化球团中的二噁英的含量<2.0ng-teq/kg。
7.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述高锌二次粉尘中的二噁英的含量<3.5ng-teq/kg。
8.根据权利要求1所述的冶金炉窑处置城市危废焚烧飞灰的方法,其特征在于,所述步骤s3中,烟气经布袋除尘后得到的净化烟气中的二噁英的含量<0.1ng-teq/m3。
