技术领域
[0001] 本
发明涉及一种固体废物资源化利用方法,尤其是涉及玻璃态废渣资源化利用方法。
背景技术
[0002] 焚烧技术正逐渐成为大中城市处理生活垃圾的主要手段之一。焚烧烟气经过
净化处理后,产生大量的焚烧飞灰,相当于原生垃圾量的5%(机械炉排焚烧炉),甚至20%以上(
流化床焚烧炉)。
[0003] 危险废物(含医疗废物)焚烧是最为彻底的危险废物处置方式,不管是
热解气化焚烧还是
回转窑焚烧,均会产生飞灰。飞灰中含有高浓度的重金属和二噁英等有毒污染物,按照我国的危险废物名录,飞灰属于危险废物范畴,应该进行
固化稳定化处理。
[0004] 飞灰高温熔融技术可以彻底分解飞灰中的二噁英等有机污染物,并且使重金属得到固化和稳定化。飞灰经过高温熔融后成为玻璃液,再经
水淬急冷成为玻璃渣。这部分玻璃渣往往被当成建筑
骨料或者替代卵石而利用,产品附加值非常低,从而使得飞灰高温熔融技术的应用因为处置成本较高而难以得到推广应用。
[0005] 对于其它无机类危险废物,如铬渣、锰渣等工业废渣,在还原性气氛中采用高温熔融方式可以得到高温玻璃液,再经水淬急冷,得到惰性的玻璃渣,该玻璃渣也主要用做建筑骨料或者替代沙石、卵石,产品附加值非常低,从而使得这些无机类废物的处置成本非常高,高温熔融技术难以推广。
发明内容
[0006] 本发明需要解决的技术问题就在于克服
现有技术的
缺陷,提供一种玻璃态废渣资源化利用方法,它将飞灰高温熔融玻璃渣当成原材料,与
碳素(或碳酸钠、碳酸
钙)、
硼酸、
氧化锰等原料混合,在膨化窑内经高温膨化、再经
退火窑处理,得到
泡沫玻璃,使得玻璃渣的利用价值得到明显提高。
[0007] 为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:
[0008] 本发明一种玻璃态废渣资源化利用方法,所述利用方法包括下列步骤:
[0009] 1)、
粉碎细化:将玻璃态废渣磨成细粉,过200~325目筛;
[0010] 2)、配比混合铺设:将磨细的玻璃渣与碳素或碳酸钠或碳酸钙、硼酸、氧化锰按照2
重量比75~90∶0.5~10∶2~10∶1~10混合均匀,以2~10g/cm 在耐热模具的底部铺设均匀;
[0011] 3)、膨化窑
煅烧:将填好料的模具送入膨化窑内,在15~20min内匀速升温至350~400℃,再在5~10min内匀速升温至450~500℃,接着在15~20min内升温至
900~950,保温10~30min;在5~10min内降温冷却至500~550℃,再经40~60min冷却至室温;
[0012] 4)、退火处理:将表面冷却固化后的
泡沫玻璃从模具中取出,装入退火窑中,在400~600℃经过8~20小时的退火处理后,再冷却到室温,得到泡沫玻璃。
[0013] 所述玻璃态废渣制备方法为:以碎玻璃或
硅酸钠为原料,加入玻璃电熔炉中,启动玻璃电熔炉,在1250~1500℃高温下充分
熔化成为玻璃液,经过4~10小时稳定化后,将城市生活垃圾连续从玻璃电熔炉的顶部加入到高温玻璃液表面,经过干燥、缺氧热解和气化,生活垃圾被转化为小分子的可燃气体,剩余的固体残渣进入高温玻璃液中被熔融转化为玻璃液,新产生的玻璃液从玻璃电熔炉的溢流口流出,经冷水水淬后成为惰性的玻璃态废渣。
[0014] 或者,所述玻璃态废渣制备方法为:以
石英砂和
碱性药剂为熔制剂,按照垃圾焚烧飞灰∶石英砂∶碱性药剂=(90~99)∶(1~10)∶(1~10)的重量比例,将物料混合均匀后加入玻璃电熔炉内,经过1250~1500℃高温充分熔
化成为玻璃液,经冷水水淬后,于室温下冷却,成为玻璃态废渣。
[0015] 其中,所述碱性药剂为石灰或纯碱。
[0016] 本发明将飞灰高温熔融玻璃渣当成原材料,与碳素(或碳酸钠、碳酸钙)、硼酸、氧化锰等原料混合,在膨化窑内经高温膨化、再经退火窑处理,得到泡沫玻璃,使得玻璃渣的利用价值得到明显提高。
[0017] 本发明具有以下明显特点:
[0018] (1)以工业废渣熔融后产生的玻璃态废渣为原料,经磨细后与碳素(或碳酸钠、碳酸钙)、硼酸和氧化锰等添加剂按照一定的比例混合,充当泡沫玻璃生产的原料。可以显著提高玻璃态废渣资源化利用的附加值。
[0019] (2)在膨化窑内,玻璃态废渣经过预热、熔融、膨化、冷却,在其内部产生均匀分布的细小气泡,泡径1~2mm。
[0021] 图1为本发明所述处理方法工艺
流程图。
[0022] 图中:1.玻璃态废渣;2.
球磨机;3.混合器;4.膨化窑;5.退火窑;6.泡沫玻璃。
[0023] 图2为本发明处理方法产生的泡沫玻璃光电显微镜照片。
具体实施方式
[0025] 将生活垃圾连续加入玻璃电熔炉中,在1250~1500℃的高温玻璃液的表面经过干燥、热解和气化,产生可燃气体,经过干石灰循环脱酸塔的脱酸处理后,进入布袋
除尘器脱除粉尘,得到净化后的可燃气体,用于
汽轮机发电。玻璃电熔炉产生的高温玻璃液溢流进入水淬系统,经冷水水淬后形成惰性的玻璃态废渣。
[0026] 实施例2玻璃态废渣的制备
[0027] 将垃圾焚烧飞灰、石英砂和纯碱按照90∶8∶2的重量比例均匀混合,得到混合物,加入玻璃电熔炉中,在1250~1500℃下充分熔化,经过8~10小时后电熔炉内玻璃液面稳定。熔融过程中产生少量含尘烟气,经布袋除尘器除尘,被净化后的烟气经引
风机和烟囱排入大气。
[0028] 混合物加入玻璃电熔炉后形成高温玻璃液,从玻璃电熔炉的中部排入水淬系统,经冷水水淬后得到玻璃态废渣。
[0029] 实施例3
[0030] 如图1所示,将实施例1制备的玻璃态废渣1在球磨机2中磨细至200~325目,与添加剂碳素(或碳酸钠、碳酸钙)、硼酸、氧化锰按照重量比75~90∶0.5~10∶2~2
10∶1~10在混合器3内混合均匀。然后以2~10g/cm 在耐热模具的底部铺设均匀。将填好料的模具送入膨化窑4内,在15~20min内匀速升温至350~400℃,再在5~10min内匀速升温至450~500℃,接着在15~20min内升温至900~950℃,保温10~30min。
在5~10min内降温冷却至500~550℃,再经40~60min冷却至室温。将表面冷却固化后的泡沫玻璃从模具中取出,装入退火窑5中,在400~600℃经过8~20小时的退火处理后,再冷却到室温,就得到了满足产品
质量要求的泡沫玻璃6了。
[0031] 实施例4
[0032] 如图1所示,就实施例2制备的玻璃态废渣1在球磨机2中磨细至200目,与添加剂碳素、硼酸、氧化锰按照重量比87∶1.0∶7∶5在混合器3内混合均匀。然后以2g/2
cm 在耐热模具的底部铺设均匀。将填好料的模具送入膨化窑4内,在15min内匀速升温至400℃,再在10min内匀速升温至450℃,接着在15min内升温至950℃,保温10min。在
5min内降温冷却至550℃,再经40min冷却至室温。将表面冷却固化后的泡沫玻璃从模具中取出,装入退火窑5中,在400℃经过20小时的退火处理后,再冷却到室温,就得到了满足产品质量要求的泡沫玻璃6了。
[0033] 实施例5
[0034] 如图1所示,将玻璃态废渣1在球磨机2中磨细至325目,与添加剂碳酸钠、、硼2
酸、氧化锰按照重量比90∶3∶6∶1在混合器3内混合均匀。然后以10g/cm 在耐热模具的底部铺设均匀。将填好料的模具送入膨化窑4内,在20min内匀速升温至350℃,再在
5min内匀速升温至500℃,接着在20min内升温至900℃,保温30min。在10min内降温冷却至500℃,再经60min冷却至室温。将表面冷却固化后的泡沫玻璃从模具中取出,装入退火窑5中,在600℃经过8小时的退火处理后,再冷却到室温,就得到了满足产品质量要求的泡沫玻璃6了。
[0035] 实施例6
[0036] 如图1所示,将玻璃态废渣1在球磨机2中磨细至300目,与添加剂碳酸钙、硼酸、2
氧化锰按照重量比85∶4∶6∶5在混合器3内混合均匀。然后以5g/cm 在耐热模具的底部铺设均匀。将填好料的模具送入膨化窑4内,在18min内匀速升温至380℃,再在8min内匀速升温至480℃,接着在18min内升温至925℃,保温20min。在8min内降温冷却至
525℃,再经50min冷却至室温。将表面冷却固化后的泡沫玻璃从模具中取出,装入退火窑
5中,在500℃经过12小时的退火处理后,再冷却到室温,就得到了满足产品质量要求的泡沫玻璃6了。
[0037] 实施例7
[0038] 本发明实施例3处理方法产生的泡沫玻璃光电显微镜照片如图2所示。其产品质量优于国家泡沫玻璃产品质量标准JC/T647-05中180号产品的指标。如下表:
[0039]
[0040] 本发明将高温熔融玻璃态废渣当成原材料,与碳素(或碳酸钠、碳酸钙)、硼酸、氧化锰等原料混合,在膨化窑内经高温膨化、再经退火窑处理,得到泡沫玻璃,使得玻璃渣的利用价值得到明显提高。
[0041] 最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。