[发明专利]含铅的含能材料的安全处置和资源化利用方法及系统

摘要

本发明属于含能材料的处理技术领域，具体涉及一种含铅的含能材料的安全处置及资源化利用方法，还涉及该方法专用的系统。含铅的含能材料的安全处置和资源化利用方法，包括下述的步骤：（1）反应物料准备；（2）加料；（3）去能水解和除铅反应；（4）制肥；上述的系统包括反应装置、制肥装置，利用该系统完成去能反应和除铅反应，消除由于反应后溶液中含铅量高所带来的危害问题；在制肥过程中，补充上腐熟后的微生物，利用微生物菌种分解不溶性磷等，增强其分解各种作物所需的元素，促进作物对各种元素的吸收和利用，增强土壤的肥效。

主权项

含铅的含能材料的安全处置和资源化利用方法，包括下述的步骤：（1）反应物料准备：包括含铅的含能材料、转化剂、水解液、硫化物的准备；准备含铅的含能材料：将含铅的含能材料粉碎至其细度为20～80目；配制水解液：配制水解液，所述的水解液为碱液，碱液包括KOH、NaOH、NH3·H2O中的任一种；碱液的浓度为5～30%，配制碱液时，边配制边搅拌，控制搅拌速度为20～150rpm；配制硫化物：硫化物为硫化钾、亚硫酸钠、硫化钠的任一种，使硫化物的浓度为0.5～2.0mmol/L； 准备转化剂：所述的转化剂为腐殖酸或腐殖酸盐,转化剂的浓度为：10～20%；（2）加料将步骤（1）中准备的含铅的含能材料匀速加入到反应罐中；将步骤（1）中配制的水解液转移到反应罐中，保持含能材料的浓度为1～30%；（3）反应反应时，开启温度测试自动控制装置，将温度测试自动控制装置的温度设置在40～150℃的区间，使反应罐中的温度保持在上述的设定温度区间内，当反应罐中的温度低于该区间的下限时，该温度测试自动控制装置启动加热装置升温；当反应罐中的温度高于该区间的上限时，该温度测试自动控制装置启动冷冻机组降温；开启反应罐中的搅拌装置，搅拌速度控制在80～300rpm；开启超声波发生器，调节其功率；具体调节方法是：当反应溶液体积不超过800L时，超声波功率为1000W，当反应溶液体积在800～1600L时，超声波功率为1500W，当反应溶液体积在1600～3200L时，超声波功率为2000W，当反应溶液体积大于3200L时，超声波功率为3000W；超声波的频率为：15～60KHz；启动气体检测装置，监控反应气体中NOX、CO2、CO、N2O的含量；同时监测反应液离子浓度；监测反应气体的压力，使反应压力在0.05～0.15Mpa；当测得NH3 ≤40000000ug/m3、CO2≤ 0.1%、NOx ≤150ppm、N2O ≤10000ppm、CO ≤150ppm时，停止反应；反应后的物料进行除铅反应，其步骤是：调节pH值到8～10；加入0.5～2mmol/L硫化物；再调节溶液的pH值到7～9；将沉淀物移走，剩余的物料进入制肥步骤；溶液中的铅浓度为0.35～0.5ppm时终止反应；（4）制肥在去能除铅后的溶液中加入步骤（1）中配制的转化剂，开始反应，反应过程中启动搅拌装置，同时监测反应溶液中NO3‑、NO2‑的离子浓度，根据检测的NO2‑的离子浓度加入相应量的氧化剂，所述的氧化剂为H2O2或者是臭氧；在反应中，若加入的氧化剂为H2O2，则将pH值控制在5～7；在溶液中加入：NH4NO3、KCl、(NH4)3PO4、K3PO4、KNO3、K2SO4、NaNO3、K2CO3、(NH4)2SO4、Ca(NO3)2、NH4Cl、水溶性铁盐、水溶性硼盐、水溶性镁盐、水溶性铜盐、水溶性锌盐、水溶性钼盐、水溶性硒盐中的至少一种；以上组分的重量份数如下：NH4NO3  0～5 、KCl 0～5、(NH4)3PO4   0～5、K3PO4  0～5、KNO3  0～5、K2SO4  0～5、NaNO3  0～5、K2CO3  0～5、(NH4)2SO4  0～5、Ca(NO3)2  0～5、NH4Cl 0～5、水溶性铁盐 0～5、水溶性硼盐0～5、水溶性镁盐0～5、水溶性铜盐0～5、水溶性锌盐0～5、水溶性钼盐0～5、水溶性硒盐0～5；在有机物料腐熟剂中加入微生物菌种，腐熟后与上述的溶液相混合，控制搅拌速度为：20～200 rpm；控制反应时间为1～30h。