[发明专利]一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺

说明书

本发明涉及一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺，将经过预处理的废活性炭在富氧侧吹熔池熔炼炉中取代原来的还原剂‑‑煤或者炭精，和需要处理的含重金属的固态危废物以及熔剂一起通过加料皮带加入炉内，废活性炭中的碳和不完全燃烧产生的一氧化碳起还原作用，同时利用富氧侧吹熔池熔炼炉的高温熔融特性，在熔池中分解废活性炭吸附的有机物；吸附的铜、镍、金、银等有价金属被还原进入锍或合金产品，进一步回收有价元素；铁、铝、镁等金属氧化进入熔融炉渣，水淬后形成一般固废的副产品‑‑水淬渣，用于建筑、水泥行业。该工艺通过对废活性炭的预处理和配伍，可实现多品种废活性炭的合理使用以及烟灰的循环利用，达到废活性炭资源化利用的目的。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别涉及一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺。

背景技术

活性炭具有比表面积大、吸附能力强、化学性质稳定等特点，作为一种吸附剂被广泛应用于水处理、化工行业、医药及环境治理行业。

活性炭在使用过程中达到吸附饱和状态时，其活性会降低，内部原有空隙会因为充填了吸附物质而堵塞，失去了吸附能力，这样的活性炭即属于废活性炭，因此在废水、废气的处理或其它生产运行中会产生废活性炭。废活性炭吸附了有毒、有害的物质或者重金属，即属于危险废物的管理和处置范畴。

废活性炭目前国内有采用再生工艺，使废活性炭重新具备吸附能力，再生过程需要脱除废活性炭吸附的有机物和重金属，这类再生后的活性炭不能完全脱除废活性炭吸附的有机物和重金属，因此不能广泛用于所有活性炭使用行业，而且再生工艺复杂、成本较高，有造成二次污染的风险。同时，废活性炭无法实现往复循环再生，最终仍然会产生不可再生的废活性炭。

国内已有将废活性炭用于冶炼行业的专利技术，在专利CN 108411113 A中，提出了一种危险废物资源再生方法，该方法对废活性炭用于富氧侧吹熔池熔炼炉做了描述，但未说明废活性炭可用于富氧侧吹熔池熔炼炉，且对所使用的废活性炭仅限于HW49种类，适用范围受限；同时未对废活性炭的预处理做以说明，对于粉末状和块状的废活性炭如何配伍使用无明确说明。

发明内容

本发明提供了一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺，通过对废活性炭的预处理和配伍，可实现多品种废活性炭的合理使用，达到废活性炭资源化利用的目的。

一种富氧侧吹熔池熔炼炉资源化利用废活性炭的工艺，包括以下步骤：

S1：对废活性炭进行预处理，并对废活性炭进行热值配伍，综合热值大于2500kcal/kg；

S2：将废活性炭、冶金炉渣和电镀污泥以及熔剂配伍混合后通过加料皮带上料，加入富氧侧吹熔池熔炼炉熔池，进行富氧熔炼；配伍满足废活性炭配入量占投入物料的25~60%；冶金炉渣和电镀污泥配伍后氯离子含量小于1.5%；熔剂配比后满足水淬渣中铁硅质量比在0.5~1.0，钙硅质量比在0.4~0.8。

S3：在富氧侧吹熔池熔炼炉熔池熔炼过程中，富氧测吹熔池熔炼炉的第一层风口送入富氧空气，富氧浓度40~90%；废活性炭作为还原剂，在熔池搅动过程中活性炭与氧燃烧，通过调节第一层风口的送风含氧量，控制侧吹炉熔池的还原性气氛；

S4：冶金炉渣和电镀污泥中的有价重金属在1300~1400℃的熔池温度下还原，有价金属铜和镍形成冰铜/冰镍/合金，贵金属富集到冰铜/冰镍/合金中，其它杂质金属分别进入渣相和烟灰；以铁硅钙为主的熔融渣经渣口排放，并水淬形成玻璃态水淬渣副产品；

S5：在较强的还原性气氛下，一部分一氧化碳在熔池溢出，再通过富氧侧吹熔池熔炼炉上部第二层风口送入二次富氧空气，富氧浓度40~70%，对一氧化碳进行补充燃烧；再通过第三层风口送入空气，进一步燃尽溢出熔池的一氧化碳；

S6：废活性炭中的有机物在富氧侧吹熔池熔炼炉1300~1400℃的高温下分解氧化成二氧化碳和水等，与熔池反应产生的冶炼烟气共同进入余热锅炉烟道；