[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法

说明书

本发明涉及危险固体废物处理和金属回收技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法，包括以下步骤：A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗，得到水洗后的飞灰；B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，然后干燥；C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼，静置分层后，上层渣料通过水淬法得到水淬渣，下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。本发明在处置飞灰和含铜污泥的危废过程中，可以回收到水淬渣和黑铜、冰铜等有价值产品，解决了飞灰处理的难题，同时，对含铜污泥及飞灰中的铜、镍等贵金属可以进行有效收集，实现危废资源化。

技术领域

本发明涉及危险固体废物处理和金属回收技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法。

背景技术

近年来，我国生活垃圾焚烧行业得到快速发展，相应产生的飞灰日益增多。生活垃圾焚烧飞灰约占焚烧垃圾总重量的3％～10％(其中，机械炉排焚烧炉飞灰产率约为3％～5％，流化床焚烧炉约为10％～15％)，2020年底预计飞灰产生量达到1000万吨。飞灰中含有二噁英等有机污染物和锌、铅、铜、铬、砷等重金属，是高度危险的固体废物。其它成分包括氧化硅、硅酸盐、硫酸盐等。

目前，飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温熔融等。水洗不能去取二噁英等有机物质；固化/稳定化后需填埋在指定填埋场中，填埋占地面积大且费用高，飞灰填埋处理不能真正意义上销毁二噁英等有机物质和锌、铅、铜、铬、砷等重金属，有一定的泄漏风险；高温熔融需要消耗大量的热能，经济效益差。

随着电镀行业、金属表面处理行业等工业的快速发展，产生了大量的含铜废水。含铜废水经过处理后产生一定量的含铜污泥。2020年国内含铜污泥的产量约为1000万吨。

目前的含铜污泥资源化回收主要有火法、湿法、火法-湿法处理技术。传统的火法处理技术主要采用竖炉、回转窑、鼓风炉等能耗高的熔炼设备，其烟气产生量大，资源回收不彻底。湿法处理技术成本较高，经济效益较差，且湿法处理后的废渣无法处理会造成二次污染。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法，可以有效富集其中的重金属，得到价值更高的副产品。

本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法，包括以下步骤：

A)将垃圾焚烧飞灰进行水洗，得到水洗后的飞灰；

B)将所述水洗后的飞灰、含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，然后干燥；

C)将所述干燥后的混合材料与造渣剂、熔剂在富氧熔炼炉中进行氧化还原熔炼，静置分层后，上层渣料通过水淬法得到水淬渣，下层铜液冷却后得到黑铜和冰铜。

优选的，步骤A)中，所述垃圾焚烧飞灰中，CaO的含量为25wt％～40wt％，SiO₂的含量为30wt％～45wt％，Al₂O₃的含量为30wt％～45wt％，K₂O的含量为0.1wt％～2wt％，Fe₂O₃的含量为0.1wt％～2wt％，MgO的含量为2wt％～6wt％，TiO₂的含量为1wt％～5wt％，Na₂O的含量为0.1wt％～1.5wt％，Cl的含量为5wt％～20wt％，Cu的含量小于0.2wt％，Ni的含量小于0.2wt％。

优选的，步骤A)中，所述水洗的固液比为1：7～10；

所述水洗后的飞灰中，氯的含量≤1.5wt％。

优选的，步骤B)中，所述含铜污泥的含水率为40％～70％；

所述含铜污泥中，铜的含量为0.1wt％～15wt％，镍含量为0.1wt％～15wt％。