[发明专利]一种低温熔融无害化处理垃圾焚烧飞灰和底灰的方法

说明书

本发明公开了一种低温熔融无害化处理垃圾焚烧飞灰和底灰的方法，该方法是将垃圾焚烧飞灰经过水洗预处理，将垃圾焚烧底灰经过磁选和筛分分级处理，筛分所得粒径小于1mm的垃圾焚烧底灰进行水洗预处理，筛分所得粒径在1～3mm范围内的垃圾焚烧底灰采用重选预处理，筛分所得粒径在3～25mm范围内的垃圾焚烧底灰进行磨矿预处理；将预处理的垃圾焚烧底灰与水洗预处理的垃圾焚烧飞灰一起造粒，所得粒料经过干燥处理和熔融处理。该方法不仅达到了垃圾焚烧飞灰和底灰的低温熔融无害化处理，还可为有色冶金提供部分生产原料，实现了资源循环利用。

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰和底灰的处理方法，特别涉及一种通过低温熔融作用同步处置垃圾焚烧底灰(渣)和飞灰的方法，通过将预处理后的垃圾焚烧飞灰和底灰合理搭配协同熔融处理，实现垃圾焚烧厂飞灰和底灰的厂内自我消纳，且可以回收有价金属，属于垃圾焚烧飞灰和底灰的无害化处置技术领域。

背景技术

经济快速增长的同时也带来了一系列环境问题，其中城市生活垃圾的爆发式增长和简易的填埋处理方式对环境的污染和人类健康的危害开始显现。为有效解决这一问题，具有高减容、高减量，高温消毒以及热能利用等优点的垃圾焚烧发电法逐渐被推广应用。

垃圾焚烧过程仍然会产生两种副产物，即底渣和飞灰，其中底渣约占80％wt。一般而言，底渣多由金属、陶瓷、玻璃、石头和未燃烧完全的有机物组成，其硅、钙、铝含量较高，主要成分与天然砂石和水泥类似，因此多用来替代骨料和水泥，制备混凝土。飞灰虽然也含有钙、硅、铝等有价组分，但其富含的二噁英及Cl、 Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有害物质使其被列为危险废弃物(HW18类)，需进行无害化处理后才可排放。

相比于目前广泛应用的水泥螯合固化飞灰的处理方式，熔融固化处理更具彻底性。熔融固化法通过高温作用实现了二噁英的高效降解和重金属的稳定固化，同时减容减重，有效规避了水泥固化增容严重且存在二次释放风险的问题。

垃圾焚烧飞灰的熔融固化通常需要较高的熔融温度(1400～1500℃)，因此对一次性投入和后续运营提供了较高要求，从而限制了其推广及应用。为了降低熔融过程所需能耗，增强该技术的经济适用性，相关研究陆续报道，发明专利(公开号CN106765145A、CN101773709A、CN1796011A、CN105251758A等)均提出采用垃圾焚烧飞灰外配熔剂的方式降低体系熔点，减少处理能耗，部分方法取得了较为理想的效果，但外加熔剂大幅增加了熔融处理的成本，此外部分体系的熔融温度仍不低于1300℃，综合成本未能显著降低。

发明内容

针对目前熔融法处理垃圾焚烧飞灰过程中熔融体熔点高带来的高能耗问题，本发明的目的在于提供一种低温熔融无害化协同处理垃圾焚烧飞灰和底灰，同时回收有价金属的方法，该方法通过垃圾焚烧发电厂焚烧过程产生飞灰和底灰的相互配合，在无需额外添加熔剂的情况下，形成低熔点混合体系，有效降低了处理能耗，实现了飞灰和底灰的低温熔融无害化处理，通过垃圾焚烧发电厂自产废物的厂内自消化，减少运输及螯合固化处理成本，达到了“以废治废，协同处置”的目的，同时对飞灰和底灰中的部分有价金属得到有效回收，可以用作为有价有色冶金原料，体现资源循环利用的特点。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种低温熔融无害化处理垃圾焚烧飞灰和底灰的方法，其包括以下步骤：

1)将垃圾焚烧飞灰经过水洗预处理；

2)将垃圾焚烧底灰经过磁选和筛分分级处理，筛分所得粒径小于1mm的垃圾焚烧底灰进行水洗预处理，筛分所得粒径在1～3mm范围内的垃圾焚烧底灰采用重选预处理，筛分所得粒径在3～25mm范围内的垃圾焚烧底灰进行磨矿预处理；

3)将步骤2)中各种预处理的垃圾焚烧底灰混合，并与步骤1)中水洗预处理的垃圾焚烧飞灰一起造粒，所得粒料经过干燥处理和熔融处理。