含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及含氰废物的处理方法,特别涉及含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中,含氰废渣大多产生于电镀、冶金、船舶等行业,外观为污泥状或渣状,主要由无机物组成,几乎不含有有机物,氰含量为50mg/kg-300mg/kg,主要处理工艺为次氯酸钠或次氯酸钙氧化法、直接焚烧或密封后安全填埋。关于对含氰废渣进行资源化利用的处理方法的相关报道较少,其中,桑义敏等人在《含氰黄金尾矿水泥窑资源化共处置的可行性》中,通过实验室试验研宄对含氰黄金尾矿焚烧处置后,作为水泥原料。
[0003]含氰废聚合物属于含有剧毒的危险废弃物,是指石油化工等相关工业产生的危险废弃物,一般此类废弃物含有高浓度剧毒氰化物和大量有机物,具有一定热值,为黑色粘稠固体;随着上述工业的发展,含氰废聚合物数量日益增加,其一般的处理方法为直接焚烧法或密封后安全填埋。直接焚烧处置方法产生的焚烧残渣仍存在一定量的氰化物,并需对残渣进行安全填埋,可能对大气产生一定的污染,并占用土地资源;密封后安全填埋,不仅占用土地资源,还存在水源和土壤污染的风险;由于含氰废聚合物中含有大量有机物,无法使用次氯酸钠或次氯酸钙氧化法进行解毒。上述几种处理含氰废聚合物的方法都存在着污染环境和危害人类生命安全的隐患。现有技术中,未见对含氰废聚合物更为有效、环保的处理方法,将含氰废聚合物资源化利用的相关处理方法更未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是提供一种含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,该方法不仅能有效处理含氰废聚合物,而且经过处理的含氰废聚合物可作为水泥厂替代燃料进行资源化利用。
[0005]含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:
[0006](I)对含氰废聚合物进行解毒固化;
[0007](2)加入配料,将经过解毒固化的含氰废聚合物与配料进行混拌;
[0008](3)将经过步骤(2)处理得到的物料作为水泥厂的替代燃料。
[0009]所述含氰废聚合物来自于石油化工行业,该废聚合物含有大量有机物,为黑色粘稠固体,其含水量以重量百分比计为35% -55%,氰根含量为300-850mg/kg,热值为1500-3500cal/g,pH 为 7-9。
[0010]所述解毒固化为使用硫酸亚铁、硫酸溶液、氯化铁与聚合物中的氰根反应使氰根形成稳定的、无毒的铁氰络合物。
[0011]所述解毒固化中硫酸亚铁为纯度>96 %的七水硫酸亚铁、硫酸溶液的质量百分浓度为92%时,含氰废聚合物、硫酸亚铁、硫酸溶液和氯化铁的重量比为1:0.001-0.0035:0.002-0.005:0.002-0.007。其中,硫酸亚铁不限于七水硫酸亚铁,硫酸溶液的质量百分浓度不限于92%o
[0012]所述解毒固化中加入硫酸亚铁、硫酸溶液和氯化铁的顺序为,先加硫酸亚铁、再加硫酸溶液、最后加氯化铁,反应时间I小时。
[0013]对于含有氰化物的解毒方法一般均采用氧化法,使用次氯酸钠或次氯酸钙对其氧化分解。但由于本发明中所述含氰废聚合物中含有大量有机物,该处理方法对该废聚合物无效,所以该含氰聚合物选用本发明所述方法解毒固化。
[0014]所述配料为含水量低于5%,pH7-ll的工业废弃物。
[0015]优选地,所述配料为废树脂、废粉尘、废活性炭和焚烧飞灰中的一种或几种的混合物,其中,废粉尘、焚烧飞灰的含水量低于5%、pH7-ll ;废树脂、废活性炭的含水量低于5 %、热值大于 2000cal/g、pH7_9。
[0016]进一步优选地,所述配料及其用量为,解毒固化后的含氰废聚合物:废树脂:废粉尘:废活性炭:焚烧飞灰的重量比为1:0-0.5:0.1-0.6:0-0.4:0.02-0.04。
[0017]所述配料的用量以使所述物料的含水量不高于35%,热值高于2000cal/g,pH为7-9为准。上述物料符合水泥厂替代燃料的标准。
[0018]所述混拌为将经过解毒固化的含氰废聚合物和配料进行搅拌,搅拌时间优选为15-30分钟,对混拌物料布点采样,对样品分析检测含水量、热值、pH,通过不同取样点样品的平行性,判定是否混拌均匀,确保物料具有均一物化性。
[0019]所述步骤(3)中所述物料作为水泥厂的替代燃料的应用条件为,焚烧温度为1000-1450°C,物料停留时间为10-30分钟;物料焚烧处置设备为干法水泥回转窑,通过水泥窑的窑尾预分解炉进行焚烧处置。
[0020]含氰废聚合物在低于800°C焚烧时,易生成一级致癌物质二噁英。本发明中,含氰废聚合物作为水泥厂的替代燃料的应用条件为焚烧温度为1000-1450°C,该温度不仅满足水泥窑的工作温度,还可有效防止焚烧含氰废聚合物过程中二噁英的生成,减少大气污染和对生命体的危害。
[0021]本发明的有益效果如下:
[0022]本发明为高浓度含氰废聚合物(氰根含量为300-850mg/kg)的无害化处理提供了新的方法,在封闭的水泥窑中含氰废聚合物中的已解毒固化的氰可以充分进行燃烧分解,不会对环境造成二次污染,对生命体也无毒害作用。该处理方法安全环保、操作简便、经济适用,为此类高浓度含氰剧毒类的废聚合物提供了既安全又方便可行的处理方法。
[0023]经本发明所述处理方法处理的含氰废聚合物作为水泥厂的替代燃料,资源化利用,该处理方法安全性好、节能环保、保证水泥窑正常生产和水泥品质。
[0024]本发明既解决了高浓度含氰废聚合物可能造成对生命体的毒害作用和对环境的污染,又减少了水泥厂燃料煤粉的使用量,从而达到了节能环保的目的。因此该含氰废聚合物经本发明的方法处理后作为水泥厂替代燃料完全能够达到“无害化、减量化、资源化”的要求。
【具体实施方式】
[0025]下述实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
[0026]下述实施例中所用硫酸亚铁为七水硫酸亚铁,纯度> 96% ;硫酸为工业级、质量百分浓度为92%的硫酸水溶液;氯化铁的纯度> 98%。
[0027]实施例1
[0028]本实施例中所用含氰废聚合物为石油化工行业产生的危险废弃物,总量为10t。对该批次含氰废聚合物进行检测分析,经检测分析含水量为42%,氰含量为500mg/kg,热值为 340
0cal/g,pH 为 7-8。
[0029]向上述含氰废聚合物中依次投加硫酸亚铁10kg、硫酸20kg、氯化铁40kg,充分反应Ih ;再向解毒固化后的含氰废聚合物中投加废树脂200kg、废粉尘2t、飞灰200kg,混拌20分钟后,对混拌物料布点采样(3个采样点),对样品分析检测含水量、热值、pH,通过不同取样点样品的平行性,判定混拌均匀,物料具有均一物化性。
[0030]对混合后所得物料进行检测分析,得物料的含水量为27%,热值为2800cal/g,pH为8-9。达到了水泥厂替代燃料的标准。
[0031]经处理后的含氰废聚合物,通过水泥窑窑尾预分解炉进入水泥窑中,作为替代燃料进行资源化再利用,回转窑焚烧温度控制在1000-1450°C,焚烧停留时间为10分钟。
[0032]实施例2
[0033]本实施例中所用含氰废聚合物为石油化工行业产生的废弃物,总量为8t。对该批次含氰废聚合物进行检测分析,经检测分析含水量为55%,氰含量为300mg/kg,热值为2800cal/g,pH 为 7-8。
[0034]向上述含氰废聚合物中依次投加硫酸亚铁12kg、硫酸20kg、氯化铁20kg,充分反应Ih ;再向解毒固化后的含氰废聚合物中投加废树脂240kg、废粉尘3.2t、飞灰300kg,混拌15分钟后,对每批混拌物料布点采样(3个采样点),对样品分析检测含水量、热值、pH,通过不同取样点样品的平行性,判定混拌均匀,物料具有均一物化性。
[0035]对混合后所得物料进行检测分析,得物料的含水量为30%,热值为2600cal/g,pH为7-8。达到了水泥厂替代燃料的标准。
[0036]经处理后的含氰废聚合物,通过水泥窑窑尾预分解炉进入水泥窑中,作为替代燃料进行资源化再利用,回转窑焚烧温度控制在1100-1350°C,焚烧停留时间为18分钟。
[0037]实施例3
[0038]本实施例中所用含氰废聚合物为石油化工行业产生的废弃物,总量为15t。对该批次含氰聚合物进行检测分析,经检测分析含水量为36%,氰含量为850mg/kg,热值为1500cal/g,pH 为 8-9。
[0039]向上述含氰废聚合物中依次投加硫酸亚铁25kg、硫酸45kg、氯化铁100kg,充分反应Ih ;再向解毒固化后的含氰废聚合物中投加废树脂300kg、废粉尘1.5t、废活性炭300kg、飞灰550kg,混拌25分钟后,对每批混拌物料布点采样(3个采样点),对样品分析检测含水量、热值、PH,通过不同取样点样品的平行性,判定混拌均匀,物料具有均一物化性。
[0040]对混合后所得物料进行检测分析,得物料的含水量为30%,热值为2450cal/g,pH为8-9。达到了水泥厂替代燃料的标准。
[0041]经处理后的含氰废聚合物,通过水泥窑窑尾预分解炉进入水泥窑中,作为替代燃料进行资源化再利用,回转窑焚烧温度控制在1000-1350°C,焚烧停留时间为30分钟。
【主权项】
1.含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括如下步骤: (1)对含氰废聚合物进行解毒固化; (2)加入配料,将经过解毒固化的含氰废聚合物与配料进行混拌; (3)将经过步骤(2)处理得到的物料作为水泥厂的替代燃料; 所述解毒固化为使用硫酸亚铁、硫酸溶液、氯化铁与聚合物中的氰根反应形成铁氰络合物; 所述配料为含水量低于5%,pH7-ll的工业废弃物; 所述配料的用量以使所述物料的含水量不高于35 %,热值高于2000cal/g,pH为7-9为准。2.根据权利要求1所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述含氰废聚合物的含水量以重量百分比计为35% -55%,氰根含量为300-850mg/kg,热值为 1500-3500cal/g,pH 为 7-9。3.根据权利要求1所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述解毒固化中硫酸亚铁、硫酸溶液和氯化铁的用量为,含氰废聚合物、硫酸亚铁、硫酸溶液和氯化铁的重量比为1:0.001-0.0035:0.002-0.005:0.002-0.007,其中,硫酸亚铁为七水硫酸亚铁、硫酸溶液的质量百分浓度为92%。4.根据权利要求1所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述解毒固化中加入硫酸亚铁、硫酸溶液和氯化铁的顺序为,先加硫酸亚铁、再加硫酸溶液、最后加氯化铁,反应时间I小时。5.根据权利要求1所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述配料为废树脂、废粉尘、废活性炭和焚烧飞灰中的一种或几种的混合物。6.根据权利要求5所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述配料及其用量为,解毒固化后的含氰废聚合物:废树脂:废粉尘:废活性炭:焚烧飞灰的重量比为 1:0-0.5:0.1-0.6:0-0.4:0.02-0.04。7.根据权利要求1-6任意一项所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述混拌为将经过解毒固化的含氰废聚合物和配料进行搅拌,使物料具有均一物化性。8.根据权利要求1-6任意一项所述的含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述物料作为水泥厂的替代燃料的应用条件为,焚烧温度为1000-1450°C,物料停留时间为10-30分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种含氰废聚合物作为水泥厂替代燃料的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:(1)对含氰废聚合物进行解毒固化;(2)加入配料,将经过解毒固化的含氰废聚合物与配料进行混拌;(3)将经过步骤(2)处理得到的物料作为水泥厂的替代燃料;所述解毒固化为使用硫酸亚铁、硫酸溶液、氯化铁与聚合物中的氰根反应形成铁氰络合物;所述配料为含水量低于5%,pH7-11的工业废弃物;所述配料的用量以使所述物料的含水量不高于35%,热值高于2000cal/g,pH为7-9为准。本发明既有效处理了高浓度含氰废聚合物(氰根含量为300-850mg/kg),又减少了水泥厂燃料煤粉的使用量,从而达到了节能环保的目的。
【IPC分类】C10L5/48
【公开号】CN104893784
【申请号】CN201510209597
【发明人】盖世男, 武伟男, 王琪智, 徐贻成, 姜璐, 蔡钊荣, 刘晶
【申请人】大连东泰产业废弃物处理有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日