CN114367514A - 一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，属于环境保护技术领域，垃圾焚烧过程中产生的飞灰与钢铁企业生产过程中产生的烧结灰和高炉灰一起进行处理，飞灰中的Cl、K、Na在三级逆流水洗过程中被去除，飞灰中的毒害物质二噁英不溶解于水，会随着滤饼进入回转窑中进行处理，回转窑中的工作温度在1100‑1300℃，二噁英在此温度下已完全分解，并且窑渣采用篦冷机骤冷，不具备二噁英再次合成的条件，有效地去除了二噁英；飞灰中的重金属在回转窑处理过程中会挥发随烟气进入副产品次氧化锌中；该工艺将垃圾焚烧后的飞灰与钢铁尘泥协同处理，减小了各自处理所带来的高额能耗，工艺简单，达到了资源化利用的目的。

Description

一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺。

背景技术

飞灰是垃圾焚烧过程中收集于烟气管道、烟气净化、分离器和除尘装置等处的容重较轻、粒径细小的粉体物质。飞灰成分复杂，与垃圾组分、焚烧炉型和烟气净化工艺等多种因素有关。飞灰主要由Ca、Cl、Na、K、Si元素组成，其中Ca主要来源于脱酸过剩石灰，Cl主要来源于含氯塑料和食品垃圾。氯化物多为可溶型盐，飞灰中可溶盐含量多在10％-30％，也有的高达40％。

钢铁企业从烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢等数十道工序通过除尘等收集系统，产生占钢产量10％的烟气污染物和环境粉尘粉料，该类固体废物统称为钢铁尘泥。钢铁尘泥含铁较高，一般通过回转窑或转底炉进行脱锌富铁，回收富铁窑渣返回钢铁烧结程序再利用。

目前飞灰的处置途径有填埋、高温熔融、高温烧结、水泥窑协同处置等。但这些处置方式都对飞灰氯含量有要求，因此需先对飞灰进行脱氯预处理。钢铁烟尘中的烧结灰、和高炉灰中含有较高的氯离子和碱金属，采用回转窑火法富集铁，回收次氧化锌时，会导致回转窑结窑，还会对收尘滤袋造成堵塞。如何高效环保地利用飞灰和钢铁尘泥是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，包括如下步骤：

步骤一：将飞灰、烧结灰和高炉灰混合，采用三级逆流水洗工艺进行脱氯，得到滤液和滤饼；飞灰中的Cl、K、Na经过水洗脱氯被去除；

步骤二：将滤液通过沉淀剂和絮凝剂进行处理，沉淀剂对重金属离子进行螯合，絮凝剂加速沉淀，收集沉淀后得到二次滤液，将二次滤液采用多效蒸发的方式蒸发分盐，将螯合有重金属的沉淀与滤饼混合，再加入低氯尘泥和燃料混合，用圆盘造粒机制成直径为5-10mm的颗粒；滤饼中的Ca、Si可以作为原料调节作为进窑原料的颗粒的二元碱度，达到提高窑渣硬度的目的；

步骤三：将颗粒转移至回转窑中，在1100-1300℃的条件下焙烧3-4h；飞灰中含有二噁英，而二噁英不溶于水，不会在水洗脱氯过程中对滤液造成污染，二噁英随滤饼进入回转窑焙烧过程中，在大于900℃时已完全分解，完成对飞灰的解毒过程；对焙烧过程中产生的烟气过滤收尘，收集氧化锌为主的混合物；焙烧后的高温窑渣采用篦冷机或滚筒冷却机进行干冷，将窑渣冷却至90-120℃，防止再次产生二噁英，收集冷却后的窑渣用于高炉炼铁；

进一步地，步骤二中颗粒的二元碱度为1-3；

进一步地，步骤二中燃料为焦粉；

进一步地，步骤二中制出的颗粒的热值为1700-1900Kcal/kg；

进一步地，步骤二中制出的颗粒的含水量为15-20％，氯含量＜1％。

本发明的有益效果：

垃圾焚烧过程中产生的飞灰与钢铁企业生产过程中产生的烧结灰和高炉灰一起进行处理，省去了以往专门处理飞灰而造成的资源浪费。飞灰中的Cl、K、Na在三级逆流水洗过程中被去除，飞灰中的毒害物质二噁英不溶解于水，会随着滤饼进入回转窑中进行处理，回转窑中的工作温度在1100-1300℃，二噁英在此温度下已完全分解，并且窑渣采用篦冷机骤冷，不具备二噁英再次合成的条件，有效地去除了二噁英；并且通过三级逆流水洗工艺脱氯后进窑原料的氯含量＜1％，而二噁英的合成条件中也需要氯，所以分解的二噁英在烟道内的高温环境中也不会再次合成；飞灰中的重金属在回转窑处理过程中会挥发随烟气进入副产品次氧化锌中。

该工艺将垃圾焚烧后的飞灰与钢铁尘泥协同处理，减小了各自处理所带来的高额能耗，工艺简单，达到了资源化利用的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，该钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，包括如下步骤：

步骤一：将飞灰、烧结灰和高炉灰混合，采用三级逆流水洗工艺进行脱氯，得到滤液和滤饼；飞灰中的Cl、K、Na经过水洗脱氯被去除；

步骤二：将滤液沉淀剂和絮凝剂进行处理，沉淀剂对重金属离子进行螯合，絮凝剂加速沉淀，收集沉淀后得到二次滤液，将二次滤液采用多效蒸发的方式蒸发分盐，将螯合有重金属的沉淀与滤饼混合，再加入低氯尘泥和焦粉用滚筒混料机混合，用圆盘造粒机制成直径为5mm的颗粒，颗粒的含水量为15％，氯含量为0.5％，热值为1900Kcal/kg；滤饼中的Ca、Si可以作为原料调节进窑原料的二元碱度，使颗粒的二元碱度达到1，达到提高窑渣硬度的目的；

步骤三：将颗粒转移至回转窑中，在1300℃的条件下焙烧3h；飞灰中含有二噁英，而二噁英不溶于水，不会在水洗脱氯过程中对滤液造成污染，二噁英随滤饼进入回转窑焙烧过程中，在大于900℃时已完全分解，完成对飞灰的解毒过程；对焙烧过程中产生的烟气过滤收尘，收集氧化锌为主的混合物；焙烧后的高温窑渣采用篦冷机进行干冷，将窑渣冷却至90℃不会再次产生二噁英，收集冷却后的窑渣用于高炉炼铁。

实施例2

请参阅图1，该钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，包括如下步骤：

步骤一：将飞灰、烧结灰和高炉灰混合，采用三级逆流水洗工艺进行脱氯，得到滤液和滤饼；飞灰中的Cl、K、Na经过水洗脱氯被去除；

步骤二：将滤液沉淀剂和絮凝剂进行处理，沉淀剂对重金属离子进行螯合，絮凝剂加速沉淀，收集沉淀后得到二次滤液，将二次滤液采用多效蒸发的方式蒸发分盐，将螯合有重金属的沉淀与滤饼混合，再加入低氯尘泥和焦粉用滚筒混料机混合，用圆盘造粒机制成直径为8mm的颗粒，颗粒的含水量为18％，氯含量为0.6％，热值为1800Kcal/kg；滤饼中的Ca、Si可以作为原料调节进窑原料的二元碱度，使颗粒的二元碱度达到2，达到提高窑渣硬度的目的；

步骤三：将颗粒转移至回转窑中，在1200℃的条件下焙烧3.5h；飞灰中含有二噁英，而二噁英不溶于水，不会在水洗脱氯过程中对滤液造成污染，二噁英随滤饼进入回转窑焙烧过程中，在大于900℃时已完全分解，完成对飞灰的解毒过程；对焙烧过程中产生的烟气过滤收尘，收集氧化锌为主的混合物；焙烧后的高温窑渣采用滚筒冷却机进行干冷，不会再次产生二噁英，将窑渣冷却至100℃收集冷却后的窑渣用于高炉炼铁。

实施例3

请参阅图1，该钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，包括如下步骤：

步骤一：将飞灰、烧结灰和高炉灰混合，采用三级逆流水洗工艺进行脱氯，得到滤液和滤饼；飞灰中的Cl、K、Na经过水洗脱氯被去除；

步骤二：将滤液沉淀剂和絮凝剂进行处理，沉淀剂对重金属离子进行螯合，絮凝剂加速沉淀，收集沉淀后得到二次滤液，将二次滤液采用多效蒸发的方式蒸发分盐，将螯合有重金属的沉淀与滤饼混合，再加入低氯尘泥和焦粉用滚筒混料机混合，用圆盘造粒机制成直径为10mm的颗粒，颗粒的含水量为19％，氯含量为0.9％，热值为1700Kcal/kg；滤饼中的Ca、Si可以作为原料调节进窑原料的二元碱度，使颗粒的二元碱度达到3，达到提高窑渣硬度的目的；

步骤三：将颗粒转移至回转窑中，在1100℃的条件下焙烧4h；飞灰中含有二噁英，而二噁英不溶于水，不会在水洗脱氯过程中对滤液造成污染，二噁英随滤饼进入回转窑焙烧过程中，在大于900℃时已完全分解，完成对飞灰的解毒过程；对焙烧过程中产生的烟气过滤收尘，收集氧化锌为主的混合物；焙烧后的高温窑渣采用篦冷机进行干冷，将窑渣冷却至120℃不会再次产生二噁英，收集冷却后的窑渣用于高炉炼铁。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将飞灰、烧结灰和高炉灰混合，采用三级逆流水洗工艺进行脱氯，得到滤液和滤饼；

步骤二：将滤液通过沉淀剂和絮凝剂进行处理，收集沉淀后得到二次滤液，将二次滤液采用多效蒸发的方式蒸发分盐，将沉淀与滤饼混合，再加入低氯尘泥和燃料混合制成颗粒；

步骤三：将颗粒转移至回转窑中，在1100-1300℃的条件下焙烧3-4h，对飞灰进行解毒；将焙烧过程中产生的烟气过滤收尘，收集氧化锌为主的混合物；焙烧后的高温窑渣采用冷却设备进行干冷，收集冷却后的窑渣用于高炉炼铁。

2.根据权利要求1所述的一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，步骤二中颗粒的二元碱度为1-3。

3.根据权利要求1所述的一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，步骤二中燃料为焦粉。

4.根据权利要求1所述的一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，步骤二中压制的颗粒的直径为5-10mm。

5.根据权利要求4所述的一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，颗粒的热值为1700-1900Kcal/kg。

6.根据权利要求4所述的一种钢铁尘泥协同处置垃圾焚烧飞灰工艺，其特征在于，颗粒的含水量为15-20％，氯含量＜1％。

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