[发明专利]对固体或熔化流动物料进行再处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对固体或熔化流动物料和/或自燃物，尤其是垃圾破碎轻质部分，破碎的旧轮胎，含油的轧机屑，PCB(多氯联苯)，污染的旧木料，污染的挖掘物(二英或者呋喃)，石油蒸馏余渣和干污泥进行再处理或还原的方法。

背景技术

碎屑和渣，尤其是垃圾渣，垃圾破碎轻质部分，复合材料，例如像有涂层的铝膜，钢渣以及由非铁合金冶炼和无机工艺技术产生的渣都含有一系列的金属氧化物，其中若是钢渣就在钢渣里有大量的重金属氧化物。为了还原这样的不受人欢迎的金属氧化物，和尤其是铬，钒，钼，钨，钴，锰，铅，铜和锌的氧化物，已经建议：将流动的熔体加装到一种相应的还原的金属熔池上，尤其是一种铁熔池，这种熔池含有熔化的碳作为还原剂，其中还原过的金属转变成金属渣。为了经济地实施一种这样的方法但是多数需要采用初始材料直接作为熔体，以便能够利用熔体可察觉的热量。此外在所有这样的氧化还原反应中，渣与金属熔池处于平衡，而且由于平衡条件，重金属氧化物决不可能以一种方式完全地还原，在此方式时保留在渣里的氧化物也许在分析的指示极限之下。这尤其是适合于铬-和钒氧化物，它们保留在在还原过的渣里的量大多超过1000ppm。

玻璃，和尤其是玻璃熔体，只是当从这样的玻璃熔体里定量地去除黑色金属氧化物的即使极小的富集时，才能制成无色的，这是因为金属氧化物赋予玻璃相应的颜色。在对玻璃或玻璃熔体再处理时，此外总是需要进行一种提纯，以便可靠地去除最小的气泡，正如它们即使在用于去除金属氧化物的还原过程中也会产生那样。这只是在熔体具有相应高的温度和相应低的粘度以及在熔池液面相对低的时候才可能，这样的熔池液面还可以使气体排出。

在这个方面已经在文献WO 2006/079132 A1里建议：将固体颗粒和/或熔体加到一个至少局部感应加热的具有块状焦炭的床或者一个柱上，并且收集流出的还原的和脱气的熔体。一种这样的焦炭床与已知的金属熔池相比具有高得多的还原倾向，其中无论是熔化还是还原都直接在焦炭床里或者说直接在焦炭块上进行。当然在这种方法中不利的是：焦炭床具有相对较高的硫含量，并且只是在很高的感应频率时才耦合连接，并因此不得不使电气设备的运行费用相对较高。相应的频率在大约50至100khz，这又导致了：耗费的能量由于集肤-效应而只能加在焦炭床的外边缘上。为了即使在堆积体料的中间也充分地将焦炭床加热，需要高的功率，这是因为很少的热量从感应加热的边缘区传输至中间。已知的方法除此之外有以下缺点：焦炭随着还原反应而逐渐被消耗，并且因此必须连续不断地补给，为此不得不在设备方面采取相对复杂而费用高的预防措施。这里尤其有问题的是：当将冷的焦炭放在加热的堆积体料上时，焦炭会变成极细的粉状，从而不再保证堆积体料有充足的孔隙率，并且不得已而有高的压力损失。

发明内容

本发明的目标是：改进开头所述样式的方法，从而在避免上述缺点的条件下，特别简单而经济地不仅能够使固体物质，也使熔体最大程度上定量地与重金属氧化物脱开，而且尤其是可以消除一系列的重金属氧化物，直至指示极限以下，其中应该同时确保：所加上的或者在方法中形成的熔体被完全脱气或者说提纯。尤其是要使得问题材料，如垃圾破碎的轻质部分能够简单地进行再处理。

为了解决这个任务，按照本发明的方法主要在于：将固体或者熔化流动物料加到一个至少局部感应加热的石墨体上，装入与石墨的炭不同的还原剂，并收集流出的经还原的和/或脱气的熔体，其中使还原剂与固体或者熔化流动的配料一起装入，而且装入天然气，褐煤屑，碳氢化合物，氢，一氧化碳和/或氨，与水蒸汽，氧气，CO₂和/或卤素或者说卤化氢一起作为还原剂。

由于还原剂不再由感应加热的堆积体料本身构成，而是被装入，并且尤其是与固体或者熔化流动的配料一起，或者说作为固体或者熔化流动的配料或者自燃物被装入，因此感应加热的石墨体就不消耗或者很少消耗了。因而可以完全取消用于补装石墨的费用很贵的装置。由于基本上不消耗石墨堆积体料，因此既可以调整在堆积体料里石墨参数的轴向梯度，也可以调整径向梯度。例如为了优化温度关系和流动情况，可以局部地影响各个石墨体的大小，形状，晶体含量以及导电率，以便实现相应的效果。作为离析物这里除了已经提到的之外，也采用氧化的，预先热处理的钢厂粉状物。铅，卤素和碱在反应器之外预先热处理时被除去，因此由按照本发明的方法的废气可以得到很纯的锌，必要时为氧化物的形式。

还原剂可以作为固体或者熔化流动的配料的组份，或者与配料分开地被装入。