[发明专利]一种用于危废污泥热解的添加剂及热解处理方法

说明书

本发明公开了一种用于危废污泥热解的添加剂，添加剂为将天然矿石研磨后进行煅烧得到的煅烧添加剂，或将天然矿石研磨后进行煅烧得到煅烧添加剂，再将煅烧添加剂、镍盐和超纯水混合，搅拌，烘干后再煅烧得到的载镍添加剂。本发明还公开了一种危废污泥热解处理方法，包括：将危废污泥干燥至恒重；将危废污泥与添加剂分段放置在热解炉中，使添加剂更靠近热解炉的热解气出口；在氮气氛围下，对危废污泥进行热解处理，收集热解气。本发明添加剂能够有效提升危废污泥热解的产量和产物品质，获得高附加值的富氢合成气。

技术领域

本发明属于危废处理领域，尤其属于危废污泥处理领域，涉及一种用于危废污泥热解的添加剂和危废污泥热解处理方法，所述的用于危废污泥热解的添加剂适用于含油污泥、印染污泥、酸洗污泥、电镀污泥和医疗污泥等危废污泥。

背景技术

我国危废污泥存量巨大，且每年有海量新的危废污泥产生。据不完全统计，仅石化开采过程中产生的含油污泥每年共计约为8×10⁶吨。危废污泥是由各类碳氢化合物、水、重金属和固体颗粒物结合形成的混合物，其中含有有机质，直接焚烧或者填埋无疑会造成资源的极大浪费；其次，危废污泥本身不仅含有大量有毒有害化合物(苯、多环芳烃等)，而且包裹着病原体的细菌、寄生虫和重金属(Hg、Cu、Cr、Zn等)等，若不经过处理直接排放，对土壤、水源和人体健康都会造成无法估量的伤害。

现有的危废污泥处理方式包括萃取、生物法、焚烧、固化和热解等。其中，危废污泥热解是一种应用前景良好的工艺，高温催化热解可以有效杀灭危废污泥中的病菌和寄生虫，对其中有毒有害的有机物处理效率高，并且能够获得高附加值的富氢合成气，实现危废污泥的减量化，无害化和资源化。现有危废污泥热解的添加剂以人工合成的镍基催化剂和分子筛为主，存在费用高，产量低，机械强度差、能耗大，资源利用效率低，产品附加值低，经济性差等问题。

有鉴于此，设计一种用于危废污泥热解的添加剂显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的的问题，提供一种用于危废污泥热解的添加剂，该添加剂具有来源广泛、廉价高效、机械强度高的特点，将其用于热解处理危废污泥，可以大幅度增加热解产气中的H₂的体积分数和产率，具有更好的经济效益。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于危废污泥热解的添加剂，所述的添加剂为将天然矿石研磨后进行煅烧得到的煅烧添加剂，或将天然矿石研磨后进行煅烧得到煅烧添加剂，再将煅烧添加剂、镍盐和超纯水(即去离子水)混合，充分搅拌使镍盐均匀地负载到煅烧添加剂上，烘干后再煅烧得到的载镍添加剂。

所述的天然矿石为含有Fe、Mg、Ca、Si的天然矿物；优选的，所述的天然矿石为橄榄石(OL)、岫岩玉(XY)、伊丁石(ID)中的任意一种或多种混合。

所述的天然矿石研磨至粒度为0.2～0.3mm。

所述的煅烧的条件为：空气氛围，以升温速率5℃/min～20℃/min，从常温升温至800℃～1000℃，恒温时间2～6小时，得到孔隙发达的煅烧添加剂，方便后续载镍。橄榄石(OL)、岫岩玉(XY)、伊丁石(ID)对应的煅烧添加剂分别为煅烧橄榄石(C-OL)、煅烧岫岩玉(C-XY)、煅烧伊丁石(C-ID)。

优选的，所述的煅烧的条件为：空气氛围，以升温速率10℃/min，从常温升温至900℃，恒温4小时。

所述的镍盐为六水合硝酸镍、氯化镍中的任意一种或两种混合。

所述的煅烧添加剂、镍盐、超纯水的质量比为(5～8):(2～4):(100～200)，优选为5:2:100。本发明控制超纯水用量，不仅有利于镍盐的水解和天然矿石的分散，也有利于后续搅拌，使得镍负载得更加均匀。

所述的搅拌为机械搅拌，转速为300r/min～500r/min，搅拌时间10～14小时。