[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰的湿式研磨与高温处理一体化处理方法

说明书

本发明属于固体废弃物资源利用、环境保护领域，公开了一种垃圾焚烧飞灰的湿式研磨与高温处理一体化处理方法，包括以下步骤：(1)将垃圾焚烧飞灰与水溶液置于球磨罐中，并加入多种不同直径规格的同材质磨球；(2)利用行星球磨机，执行研磨处理，得到湿式研磨预处理后的飞灰；(3)在750℃～1200℃的温度下进行高温处理，从而得到经湿式研磨与高温处理一体化处理后的飞灰；其中，湿式研磨预处理能够抑制高温处理过程中垃圾焚烧飞灰中重金属挥发。本发明通过对处理方法整体工艺流程设计，以及反应参与物及其关键配料比和其他反应条件等进行改进，与现有技术相比能够有效解决抑制垃圾焚烧飞灰中重金属挥发的问题。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源利用、环境保护技术领域，更具体地，涉及一种垃圾焚烧飞灰的湿式研磨与高温处理一体化处理方法。

背景技术

中国垃圾产生量越来越多，而传统的处理方式—垃圾填埋所占的比例逐渐减少，垃圾焚烧处理方式能够减容和产生热量，其所占比例逐渐增加，并且得到越来越多的关注。但是垃圾焚烧会产生大量的固体废物，包括电除尘器灰、布袋除尘器灰、旋风飞灰、锅炉灰等，通常情况下，有两种方式来处理固体垃圾，即经过充分的处理后进行填埋或者作为二次材料回收利用。作为二次材料回收利用方式可以变废为宝，所以被认为是一种最好的处理方式，但是由于在垃圾焚烧过程中，富集了大量的重金属(比如Pb，Zn，Cu，Cd，Cr，Hg等)，所以在其进行再利用之前，必须进行预处理。

而对于垃圾焚烧飞灰，一般是将其以添加剂的形式添加到水泥中、用来制作环保砖等。但是一方面飞灰中重金属含量高，在水泥和砖的制作过程中，都需要高温处理，这样就会引起飞灰中重金属的挥发，对大气环境造成污染；另一方面飞灰中氯含量较高，这主要是因为在所焚烧垃圾中，塑料是主要组成部分，而恰好塑料是氯的主要来源，在水泥生产的过程中，氯的含量过高会造成腐蚀等问题。因此，想要利用飞灰，首先必须解决氯含量高的问题，以及重金属在高温过程中的挥发问题。

前人关于抑制垃圾焚烧灰中重金属挥发的研究都是通过水洗或者磷酸盐处理飞灰，先将飞灰中的氯脱掉，或者先改变飞灰中的重金属的化学形态，进一步来降低高温热处理过程中重金属的挥发。研究表明，湿式研磨处理不仅能够脱除飞灰中的Cl、可溶性的Na盐、K盐等，还能够改变飞灰中重金属的化学形态，由容易浸出的醋酸溶态向稳定的残渣态转换，从而达到固化/稳定化重金属的目的。

目前中国比较流行的垃圾焚烧方式有两种，即炉排炉焚烧方式和流化床焚烧方式，其中炉排炉焚烧方式是以纯垃圾为焚烧原料，焚烧温度较高，约为1150℃；而流化床焚烧方式的焚烧原料是煤和垃圾的混合物，其中煤是起到助燃剂的作用，焚烧温度比炉排炉焚烧方式的温度低一些，约为850℃。本发明拟建立一个完整的MC-high temperature(湿式研磨-高温处理)联合处理方案，为垃圾焚烧飞灰的高值利用提供理论及实施应用的基础。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰的湿式研磨与高温处理一体化处理方法，其中通过对处理方法整体工艺流程设计，以及反应参与物及其关键配料比和其他反应条件等进行改进，与现有技术相比能够有效解决抑制垃圾焚烧飞灰中重金属挥发的问题，固化垃圾焚烧飞灰中的重金属，减少其浸出，增加垃圾焚烧飞灰后续的热利用利用的目的。本发明利用湿式研磨工艺，由于在球磨工艺中，通过行星球磨机的机械能，使得磨球与飞灰之间在水溶液中进行碰撞，进而由于飞灰表面会形成局部的高温，使飞灰中的重金属由比较容易浸出的醋酸溶态、可氧化态、可还原态，向更加稳定、不易浸出的残渣态转变，进而固化飞灰中的重金属，且通过本方法固化后的重金属在垃圾焚烧飞灰热利用的过程中不易挥发。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种垃圾焚烧飞灰的湿式研磨与高温处理一体化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：