[发明专利]一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法

权利要求书

1.一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)预处理：将生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和污泥在混炼机中进行搅拌混合，烘干脱水后形成含水率不高于15％～30％的预处理产物和烟气Ⅰ，所述预处理产物为颗粒状或块状；

(2)高温熔融：将步骤(1)中制备的预处理产物送入熔融炉中，在1300～1500℃下、还原气氛中进行气化熔融，得到液态熔渣和烟气Ⅱ；

(3)熔渣处理：将步骤(2)中的液态熔渣流入熔渣调质炉中，在1300～1500℃下、氧化性气氛中进行调质和氧化反应，反应结束后排出进行淬冷成型，得到资源化利用产物和烟气Ⅲ；

(4)烟气处理：将所述烟气Ⅰ、烟气Ⅱ和烟气Ⅲ送入二燃室进行燃烧处理后，进入空预器中降温至800～950℃后喷入PNCR脱硝剂去除烟气中氮氧化物，再急冷降温至150～200℃，经除尘器除尘后得到二次飞灰和除尘后烟气，所述除尘后烟气再依次经过活性炭固定床吸附挥发性重金属、水洗脱酸，得到混合酸和脱酸后烟气，所述脱酸后烟气经双碱法脱硫得到脱硫石膏和脱硫烟气，所述脱硫烟气经过引风机后直接排放；

(5)二次飞灰处理：将步骤(4)中除尘器中收集的所述二次飞灰依次进行水洗、水质净化、蒸发结晶、重金属提取处理，得到NaCl、KCl以及富含重金属的污泥。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述飞灰为垃圾焚烧电厂或危废焚烧处理中心的原灰或水洗后飞灰的任意一种或几种，所述铝灰为一次铝灰或二次铝灰，所述铝灰通过螺旋输送机送入混炼机；

所述污泥的含水率为30～80％，污泥为市政污水处理污泥、垃圾焚烧厂渗滤液处理污泥或石油天然气开采油泥、油屑中的任意一种或几种；

所述生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和污泥成分调控后CaO、SiO₂、Al₂O₃成分质量比为27～36％:29～36％:18～24％；

物料混合过程利用步骤(3)中淬冷成型过程产生的热风或蒸汽实现物料加热来提升物料反应速度；

烘干脱水过程采用步骤(4)中冷却换热产生的饱和蒸汽实现间接烘干，饱和蒸汽换热后的冷凝水经冷却塔降温后再返回步骤(4)中的循环冷却使用；

对物料混合和烘干过程物料中产生的气体进行冷凝后形成的冷凝水送入垃圾电厂渗滤液处理站。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述熔融炉为等离子体气化熔融炉、燃料型气化熔融炉、直流电弧炉或交流电弧炉中的任意一种或几种。

4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述气化熔融炉中还原性气氛产生方式具体为：控制进入熔融炉的气体含氧量0～20％、向熔融炉中通入还原性气体或者加入还原性固体物质，控制炉膛温度1300～1500℃；所述还原性气体为H₂或CO，所述还原性固体为焦炭；所述气化熔融炉在不同高度上设置有两个排渣口，上部排渣口用于连续性或间歇性排出液态熔渣，下部排渣口用于定期排出熔池底部的含金属熔渣，所述含金属熔渣经冷却后得到金属富集物。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述熔渣调质炉采用电阻加热炉或感应炉；

所述淬冷成型为风冷、水冷或换热降温中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述熔渣调质炉中还包括添加CaF₂来增加液态熔渣的流动性；

所述熔渣调质炉内为氧化性气氛、温度控制在1300～1500℃，其中所述氧化性气氛具体为：向熔池中通入空气或富氧气体来处理步骤(1)和(2)中未反应的物质，实现玻璃体渣达标；

所述淬冷成型采用风冷、水淬设备或带水冷换热的对辊压制成型设备，输出玻璃体渣；；

所述淬冷成型产生的热风或蒸汽送入步骤(1)中的混合设备用以加热混合物料。