[发明专利]从生活垃圾焚烧炉渣中回收金属及可燃物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废物无害化及资源化技术领域，尤其是涉及一种从生活垃圾焚烧炉渣中回收铁、铝、铜等金属及可燃物的方法。

背景技术

生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物，占焚烧垃圾质量的15％-25％。仅2013年，我国生活垃圾焚烧炉渣产量已超过900万吨，为其处理处置和管理带来巨大压力。炉渣是由熔渣、碎玻璃、陶瓷和砖石碎屑、磁性和有色金属、未燃烬有机物等物质组成的混合物。目前，炉渣主要的处置利用方式是直接填埋或低值化建材利用，包括道路集料、水泥/混凝土替代集料、填埋场覆盖材料等。然而，考虑到金属在炉渣中具有相当的含量(约占炉渣总质量的10％-15％)和炉渣的产量，若不加以回收，不仅造成了炉渣中金属资源的损失和浪费；还限制了炉渣产品在建筑或道路工程中的高值利用，如：铁、铝等金属会因自发氧化还原反应产生氢气和破坏水化产物结构，导致建材制品或道路隆起与膨胀破损等问题。另外，炉渣含质量比约5％的可燃物，同样对建材和道路结构的稳定性有害。因此，提高金属和可燃物分离率是生活垃圾焚烧炉渣资源化利用需要解决的关键技术问题。

目前炉渣金属回收的主要方法是针对磁性金属的磁选和针对导电性有色金属(铜、铝)的涡电流分选以及重力(密度)分选技术。比如，申请号为201410040691.8的中国发明专利提出了一种利用磁选和重力分选回收炉渣中金属的方法，采用磁选回收铁金属，破碎机、跳汰机和水力摇床联用回收有色金属。申请号为201410815012.X的中国发明专利采用一级磁选回收铁金属，筛分和涡电流分选配合回收较大颗粒炉渣(大于5mm)中的有色金属，小于5mm炉渣中的有色(非磁性)金属采用跳汰机和水力摇床联用方法回收；该专利同时设置了分选20mm以上颗粒中轻质(可燃)物的工序。这些方法的共性问题是，1)均引用了天然矿物分选的方法，直接通过重力分选方法回收部分金属；由于炉渣组分复杂且不均匀，分布特征与矿石迥然不同，重力分选回收金属的杂物含量高，不能满足再冶炼的要求。2)没有进行多级磁选，与杂物黏附的磁性(铁)金属可能混入有色(非磁性)金属中，使这些回收物料不能通过再冶炼过程提纯。3)破碎与筛分配合不合理，影响金属与杂物的剥离效果。4)没有或仅对部分炉渣进行风选处理，可燃物分离不彻底，影响炉渣后续的建材利用。

对不同种类金属在炉渣中的粒径分布及形态特征的研究发现，金属在炉渣中的分布特征不尽相同。比如铝含量最高的粒径依次为大于20mm粒径炉渣、10-20mm粒径炉渣及3-5mm粒径炉渣；铁在不同粒径炉渣颗粒中含量分布平均，但存在形式包括单质铁、氧化铁和四氧化三铁等多种形态；铜大多分布在3mm以下粒径颗粒中，且主要以氧化态和有机结合态形式存在，而回收价值较高的单质铜在大于10mm粒径炉渣中含量较高。综上，为了实现中金属资源的高效回收，应依据金属的分布特点，选择合适的炉渣粒径范围，有效提高炉渣中的金属回收效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种从生活垃圾焚烧炉渣中回收金属及可燃物的方法，本发明依据金属的分布特点，利用多级梯度磁选实现炉渣中磁性金属的分离，采用两级涡电流分选回收炉渣中的有色金属，依据炉渣中金属的粒径分布和化学形态特征，多步破碎筛分使得分选炉渣颗粒均匀，有效提高磁选和涡电流分选的回收率，最后根据物料的密度差异使用风选回收炉渣中可燃物。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种从生活垃圾焚烧炉渣中回收金属及可燃物的方法，包括以下步骤：

1)生活垃圾焚烧炉渣经振动给料机充分分散后，进入第一级磁选分选块状强磁性金属；

2)经第一级磁选后炉渣进入第一级振动筛，分流为筛上物和筛下物两部分，筛上物人工分拣出塑料、有色金属、玻璃，其余的块状炉渣与筛下物一起进入颚式破碎机处理；

3)颚式破碎机处理后炉渣，进入第二级振动筛分流，筛上物再经锤式破碎机处理后与筛下物一起，进入第二级磁选和第三级磁选，分选小块及颗粒状部分氧化的强磁及弱磁性金属；

4)第三级磁选后炉渣，进入第三级振动筛分流，上层筛上物和下层筛上物分别进入两台涡电流分选机，分离回收导电有色金属；

5)分离有色金属后的两种筛上物和第三级振动筛的下层筛下物，分别进入3台垂直风选机进行风选，上部收集的轻质物料作为可燃物送至焚烧炉燃烧利用，下部排出的重质物料作为建材原料利用。

步骤1)所述的第一级磁选使用悬吊式磁选机，磁选强度为0.05T-0.2T之间，分选出炉渣中强磁性金属。