[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

说明书

本发明涉及降解垃圾焚烧飞灰中二噁英并回收锌铟铅元素的方法，包括以下步骤：S100：采用熔分炉，在1300℃以上的高温中燃烧垃圾焚烧飞灰，使其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；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。

技术领域

本发明属于危废无害化处置及资源综合利用技术领域，具体涉及降解垃圾焚烧飞灰中二噁英并回收锌铟铅元素的方法。

背景技术

随着城市生活垃圾的排放量逐年递增，焚烧法在我国生活垃圾处理中所占比例已达50％以上，据统计，我国每年产生垃圾焚烧飞灰600-700万吨，因为垃圾焚烧飞灰中含有多种重金属(如铅、镉、锌、汞等)和持久性有机污染物(如多氯二苯并二噁英、多氯二苯并呋喃等)，垃圾焚烧飞灰的无害化处置已引起人们广泛关注。

近年来，垃圾焚烧飞灰的主要处理方法包括填埋法、化学处理法和热处理法。填埋法对二噁英的处理效果不明显，也无法回收飞灰中的金属元素。化学处理法可提取飞灰中的部分重金属，但会产水高浓度无机盐废水，化学试剂价格成本较高，重金属处理不彻底。热处理法是利用高温使飞灰中的二噁英等有机污染物分解，将重金属固化在无机物熔融后形成的玻璃体中，能耗较高。

目前，热处理燃烧法由于操作简单，研究较多。本领域技术人员研究利用烧结机协同处置垃圾焚烧飞灰，但由于烧结工序中高温区域小、燃烧不充分、烟气温度低等问题，使得垃圾焚烧飞灰中二噁英分解不充分，产生一定量的氯苯、氯酚等二噁英的前驱体，而这些前驱体会在燃烧后端随烟气温度的降低再次生成二噁英，导致二噁英的处理效果不佳。此外，由于烧结烟气的温度较低，垃圾焚烧飞灰中大量的金属盐挥发后又再次沉积，造成结圈，影响工业生产，也浪费了大量有价金属。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了降解垃圾焚烧飞灰中二噁英并回收锌铟铅元素的方法，所述方法包括以下步骤：

S100：采用熔分炉，在1300℃以上的高温中燃烧垃圾焚烧飞灰，使其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；

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。

本发明提供的所述方法针对垃圾焚烧飞灰中二噁英的氧化分解和锌铟铅元素的回收利用问题，提出利用熔分炉协同处置垃圾焚烧飞灰，充分发挥熔分炉的高温富氧的条件，将垃圾焚烧飞灰直接喷入炉体，使其中的二噁英在高温中氧化分解，锌铟铅在此处被氧化并富集入炉尘中，配合湿法浸出、萃取和置换工序可制得单质锌铟铅产品，在保障环保效益的同时，还增加了经济效益。本发明人选择熔分炉，充分利用熔分炉较大的炉缸环境，且基本没有上部的间接还原段，熔分炉整体的高温富氧环境保障了二噁英的彻底分解同时也保障了锌铟铅的充分分离，避免了结瘤现象。

优选的，所述步骤S100之前还可以包括将垃圾焚烧飞灰、粘结剂与冶金尘泥的造粒工序，得到成分和尺寸均匀的原料颗粒。