[发明专利]降解垃圾焚烧飞灰中二噁英并回收锌铟铅元素的方法

权利要求书

1.降解垃圾焚烧飞灰中二噁英并回收锌铟铅元素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100：将垃圾焚烧飞灰、粘结剂与冶金尘泥进行造粒，得到原料颗粒；采用熔分炉，在1300℃以上的高温中燃烧所述原料颗粒，使垃圾焚烧飞灰中的二噁英彻底氧化分解，同时生成的锌铟铅氧化物进入烟气中；所述粘结剂为有机树脂、纤维素或淀粉；

S200：回收熔分炉烟气中的锌铟铅氧化物，得到富锌铟铅炉尘；

S300：将所述富锌铟铅炉尘经高压浸出，过滤后，得到富锌铟滤液和富铅滤渣；

S400：将所述富锌铟滤液经过离心萃取，得到富锌水溶液和富铟有机相，富锌水溶液经过沉淀处理，得到含锌沉淀；富铟有机相经锌粉置换，得到铟渣；

S500：将富铅滤渣经氯盐浸出和锌粉置换，得到含铅沉淀；

所述熔分炉的顶部设有投料装置，所述投料装置的底部设有布料盘，布料盘的边沿连接一个倾斜的布料斗，辅助燃料通过所述投料装置向熔分炉内投加，辅助燃料散布在布料盘上，再通过所述布料斗投加到熔分炉内部；

所述熔分炉包括烟气主管和烟气分管，所述烟气主管的底端设在熔分炉内1/3-1/2高度处；烟气分管设在熔分炉顶部的侧面，并连通熔分炉的内部；

所述烟气主管的顶部延伸到所述布料盘的下表面，且烟气主管的顶部与所述烟气分管连通；

所述烟气主管内部设有若干个导流管，所述导流管均设在所述布料盘下方，所述导流管的一端为喇叭口形状，另一端为圆筒形，且喇叭口的直径大于圆筒直径，当熔分炉下部产生的高温烟气的上升流速较快时，导流管的喇叭口向上，暂缓气流，防止气流流速过快夹带较多辅助燃料，并将辅助燃料带入后续环节，增加后续分离钾钠的难度，同时，经过喇叭口的气流分布均匀，能够均匀加热布料盘上的物料；当熔分炉下部产生的高温烟气上升流速较慢时，导流管的喇叭口向下，气流经喇叭口收集再从圆筒口喷出，提高气流流速，增加烟气对布料盘的接触，保证预热效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S100中的造粒工序具体为：（1）将垃圾焚烧飞灰与冶金尘泥按质量比1:(0.2-4)混合均匀；（2）再加入粘结剂，制成成分、粒径均匀的原料颗粒，粘结剂占垃圾焚烧飞灰和冶金尘泥质量之和的3-10%；

步骤（2）中所述原料颗粒的粒径不大于200μm，且粒径在50-150μm区间内的颗粒占比大于80%。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S100具体包括以下步骤：

（3）用富氧空气将步骤（2）制得的所述原料颗粒喷入熔分炉下部的风口回旋区；

（4）在熔分炉内添加辅助燃料；

（5）垃圾焚烧飞灰中的二噁英在高温富氧条件下被彻底氧化分解；

（6）垃圾焚烧飞灰中的锌铟铅被氧化，并随熔分炉内的气流上升进入烟气中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述的辅助燃料包括金属固废的热造块、烧结矿和焦炭，所述热造块的制备方法如下：

（a）将转炉除尘灰与烧结机头灰按质量比1:(0.8-1.5)混合均匀；

（b）再加入所述粘结剂，制成成分、粒径均匀的颗粒，冷固成型，粘结剂占烧结机头灰与转炉除尘灰质量之和的3-5%；

（c）将步骤（b）得到的颗粒加入预处理炉进行加热，温度为500-600℃，得到所述热造块。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述熔分炉的鼓风喷粉装置包括第一喷射组件、第二喷射组件和喷枪，所述第一喷射组件包括彼此连接的第一储罐和两个第一喷射罐，用于喷射垃圾焚烧飞灰或所述原料颗粒；所述第二喷射组件包括彼此连接的第二储罐和两个第二喷射罐，用于喷射煤粉；

所述喷枪包括第一入口、第二入口、混合腔体和喷口，混合腔体的一端设有并联的第一入口和第二入口，另一端设有喷口；

所述第一喷射罐的出口连接第一入口，第二喷射罐的出口连接第二入口，分别将垃圾焚烧飞灰或所述原料颗粒、煤粉喷入喷枪内充分混合，再由喷口喷出。