[发明专利]一种垃圾焚烧灰渣重金属固化方法

说明书

本发明公开了一种垃圾焚烧灰渣重金属固化方法，属于固废处置与资源化利用领域。该方法包括：垃圾焚烧灰渣经分选、破碎后得到废杂金属和细底渣；废杂金属用于再生金属；细底渣与垃圾焚烧飞灰混合、熔化和水淬得到水淬渣；水淬渣用于水泥和微晶玻璃，产品中的重金属低于《危险废物鉴别标准‑浸出毒性鉴别》(GB 5085.3‑2007)限值。本发明工艺简单、易于产业化，实现了垃圾焚烧灰渣重金属安全固化并资源化用于水泥和微晶玻璃。

技术领域

本发明属于固废处置与资源化利用领域，具体涉及一种垃圾焚烧灰渣重金属固化方法。

背景技术

2017年我国生活垃圾清运量达2.36亿吨，每年以约10％的速度持续增加，垃圾焚烧处理具有快速减容、减量、去害的能力，处理率可达40％，焚烧处理后产生底渣约占垃圾重量25％～30％，飞灰约占3％～5％左右。因飞灰含一定量有害物质，特别是Cr、Pb、Cd、Ni、Zn及Cu等重金属，属于HW18类危险固废，必须对其进行固化/稳定化处理，处理后的产物方可进行填埋和资源化利用。尽管底渣中重金属浸出量基本符合《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)要求，但由于离子溶出具有累积性，且底渣在贮存、处置和资源化过程中可能受到环境影响，导致重金属浸出性发生变化，对周围环境和人类健康构成威胁，故底渣是具有潜在危害的危险废物，也须进行无害化处置和资源化利用。

目前，对垃圾焚烧灰渣的无害化处理主要针对飞灰，而忽略了底渣中重金属物质的潜在污染性。现有垃圾焚烧飞灰的处理方法多为水泥固化、烧结固化、熔融固化和药剂稳定化等。其中熔融固化又称玻璃化技术，是在1200℃左右将垃圾焚烧飞灰进行玻璃化，具有减容率高、熔渣性质稳定、无重金属溶出等优点。

中国发明专利(CN107265470A)垃圾焚烧灰渣水热法重金属稳定方法，公开了水热法同时稳定飞灰和底灰中重金属的方法。该方法将焚烧产生的所有飞灰和所有底灰混合得到的焚烧灰渣与硅铝调理剂复配，然后将混合灰加入水热反应釜，同时加入碱性激发剂激发活化6h～12h，而后加入采用水热法制备的雪硅钙石晶种，再升温至150℃～200℃，水热反应12h～24h，完成后自然降温，将水热反应产物脱水处理后得到固相产物和液相碱液，碱液循环利用。该方法实现了飞灰和底灰中重金属稳定化，且无二次污染。但需额外加入调理剂、激发剂以及制备雪硅钙石晶种，操作工序复杂、废水处理量大，固相产物容易酸解致重金属浸出，重金属二次污染风险高。

中国发明专利(CN107252810A)公开了一种熔融固化垃圾燃烧飞灰中重金属的方法。该方法将垃圾焚烧飞灰与高炉瓦斯泥以9:1～1:1的比例混合，于管式炉内加热到800℃～1200℃，保温0.5h～3h，实现飞灰中重金属的熔融固化于玻璃体。该方法突破了现有固化重金属技术单纯依赖一次资源和化学试剂的局限，在降低控制重金属浸出成本的同时，也为冶金固废—高炉瓦斯尘泥无害化、高值化利用提供新途径。该发明实现了玻璃固化重金属，但没有对垃圾焚烧飞灰与高炉瓦斯泥进行资源化利用。

中国发明专利(CN106282585A)公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法。该方法将生活垃圾焚烧飞灰进行水洗脱盐脱氯、酸洗脱除重金属，得到脱毒的飞灰再与生活垃圾焚烧底灰以质量比1:4～1:8复配制备透水砖；水洗液和酸洗液混合后采用活性炭选择性富集和纯化贵金属，剩余液相进行可溶盐回收后，所得水处理液回用于水洗步骤。该方法具有资源回收、变废为宝、生态环保等优点。该方法的缺点是：废水处理量大、可溶盐回收能耗高、制备的透水砖重金属含量超标、重金属污染风险高。

综上所述，现有垃圾焚烧灰渣中重金属固化方法存在资源化利用价值低、重金属二次污染风险高、废水处理量大等问题。因此，亟须开发一种垃圾焚烧灰渣重金属固化方法，实现垃圾焚烧灰渣的重金属固化并高值化利用。

发明内容