公布日：2023.12.29
申请日：2022.06.24
分类号：C03C6/00(2006.01)I;C03B5/16(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法。本发明是将危废污泥与焚烧飞灰混合配料，混合料经过滤、干化、高温熔融、冷却处理，即可得到玻璃体。本发明通过调控混合料（干基）中CaO/SiO2=0.31~0.48，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.86~1.12，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.10~1.45，熔融温度为1100~1350oC可实现危废污泥与焚烧飞灰高效玻璃化，并实现其中重金属的有效固定。本发明充分利用各危废的组分特性，以废治废。
权利要求书
1.一种危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：将危废污泥与焚烧飞灰混合配料，控制混合料（干基）中CaO/SiO2=0.31~0.48，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.86~1.12，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.10~1.45，混合料经过滤、干化、高温熔融、冷却处理，即可得到玻璃体。
2.根据权利要求1所述的危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：所述焚烧飞灰为生活垃圾焚烧飞灰、危险废物垃圾焚烧飞灰、中的一种或几种；所述危废污泥为染料、制药等行业产生的污泥。
3.根据权利要求1所述的危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：所述混合料（干基）中CaO/SiO2=0.40~0.41，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.98~1.05，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.20~1.40。
4.根据权利要求1所述的危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：所述熔融温度为1100~1350oC，所述焙烧时间为0.5~2h。
5.根据权利要求3所述的危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：所述混合料过滤、干化后水分小于10%。
6.根据权利要求1所述的危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，其特征在于：所述玻璃体含量大于86%，重金属浸出浓度满足国家限值。
发明内容
针对现有的危废污泥脱水难度大，危险废物熔融处理方法存在的能耗高、原料适应不强、危废消纳量低的问题，本发明旨在提供一种危废污泥与焚烧飞灰共处理的方法，该方法以危废污泥与焚烧飞灰自身特性为基础，从源头出发，将污泥与焚烧飞灰混合后再进行过滤、干化，充分利用焚烧飞灰可溶性盐，提高体系盐度，促使危废污泥絮凝体解体，将其中部分结合水转变为自由水，提升危废污泥可滤性，降低危废污泥干燥成本；同时，以钙-硅-铁三元体系为基础，在不引入任何外部熔融添加剂的条件下，直接通过危废污泥与焚烧飞灰间的配比来调控自身成分，设计低硅配方，一方面降低对高硅辅料的依赖，增强原料适应性，提高对危废的消纳能力，实现以废治废，另一方面可以降低危废的熔融温度，减少能耗，而且实现危废的无害化处置，避免二次污染。
本发明具体采用的技术方案如下：将危废污泥与焚烧飞灰混合配料，控制混合料（干基）中CaO/SiO2=0.31~0.48，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.86~1.12，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.10~1.45，混合料经过滤、干化、高温熔融、冷却处理，即可得到玻璃体。
作为优选，所述混合料（干基）中CaO/SiO2=0.40~0.41，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.98~1.05，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.20~1.40。
作为优选，所述熔融温度为1150~1200oC，所述焙烧时间为1~1.5h。
作为优选，所述混合料干化后水分为5%。
相对于现有技术而言，本发明技术方案的有益效果如下：本发明提出的危险废物低温熔融处理方案是基于大量实验结论所得，发明人经过对众多危险废物的主要组成成分及主要组分与熔融温度关系进行大量研究，发现垃圾焚烧飞灰中CaO、SiO2及Fe2O3是影响熔融温度的主要因素。由此发明人以CaO-SiO2-Fe2O3三元体系为基础进行了大量实验研究，并总结出通过调控控制混合料（干基）中CaO/SiO2=0.31~0.48，(CaO+Fe2O3)/SiO2=0.86~1.12，(CaO+Fe2O3+K2O+Na2O+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1.10~1.45，可使得体系熔融温度降低至1100~1350oC。同时，本发明充分考虑了危废污泥与飞灰的含水率特点，将污泥与焚烧飞灰混合后再进行过滤、干化，充分利用焚烧飞灰可溶性盐，提高体系盐度，促使危废污泥絮凝体解体，将其中部分结合水转变为自由水，提升危废污泥可滤性，降低危废污泥干燥成本。
本发明在不添加任何助熔剂的条件下，通过对多源危废间的协同处理，利用各种危废自身的组成成分来有效降低体系的熔融处理温度，从而降低了危废熔融处理过程的能耗，同时实现了Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Ni等重金属有效固结。同时，与常规熔融配方中需要高硅含量不同，本发明以CaO-SiO2-Fe2O3三元体系为基础设计低硅配方，可有效降低对高硅辅料的依赖，增强原料适应性，提高对危废的消纳能力。总体看来，本发明具有广阔的应用前景。
（发明人：古佛全;龙於洋;沈东升;项振达;陈伟东）