可模压成煤砖的含废渣和燃料的混合物制造技术

本发明专利技术介绍一种包含废物材料的固体燃料和一种使用方法。组合物由热值组分、中和组分和有害废物组分构成。其中每一组分均是便于获得的废物材料。每个组分可以是固体或液体，但液体不超过组合物的４０％，有害废物组分是一种化合物或几种化合物的混合物，工业上这些废物很难于处理。有害废物可包括氯化烃如多氯联苯、含硫化合物、生物废物和／或各种金属，这些废物当燃料并在窑或炉中燃烧时转化为稳定的和易于处理的化合物，因此可由废物制备一种便宜的燃料。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由废料制备的固体燃料组合物，并且是我以前专利申请，即申请号为873，170，申请日为1986.6.10，专利技术名称为“石灰窑的新结构”的接续。在此，结合参考文献对专利技术进行了清楚、完整的说明。用于高温石灰窑的燃料成本，在近几年期间有了相当大的提高。燃料成本原来只是最终产品价格的一小部分，但它现在已占石灰生产成本的相当大一部分了。另外，石灰生产面临寻找清洁的燃料，以便于使废气的洗涤污染控制设备的结构和操作更为简单。大家知道，燃料如油和煤含有较高的硫。另外，使用低级燃料(因为价格低)，可能存在其他污染物，如各种金属象铅、铬。因此，生产厂必须在燃料成本和污染控制费用之间取得平衡。众所周知，通常工业在处理和排放那些被认为是有毒的或是被管理部门列在“一览表”上的固体和液体废物时，要受到严格的环境保护条例的约束。氟化烃或氯化烃、碳氢化物溶剂、涂料、污水以及类似废物，一般必须做稳定处理、包装并输送到地面填充装置中。这些愈加严格的条例可能使得某些有毒或列在“一览表”的物质不能进行填地处理。鉴于这些问题，本专利技术介绍一种由废物制备的组合物，其废物组分可以从废物处理工业中容易地得到。该组合物可以包含某些一览表所列的材料或其他有毒的废物，但是如果把它加压成形固体并在控制的条件下燃烧，这些材料可转化成无毒的化合物，也就可以容易地处理它们了。在燃烧时，块状组合物保持它的结构，以便使悬浮粉煤灰达到最小，并且吸收挥发性硫、氯、氟和金属的化合物，而不至于另外散失。一般大家知道，固体燃料可以由不同低价格的废物形成。例如美国专利us4596584描述了一种燃料，由废纸和油类如燃料油、废油、泥浆状或固体颗粒状焦炭、炼油厂渣油或植物油构成。混合后的组合物被造成球。粘合剂和水也是燃料的组成部分。美国专利us4496365公开了一种用垃圾，渣或其他废物材料生产燃料球的方法。混合物由渣或垃圾、细煤和石灰构成，并在高压下形成燃料饼，以便得到热消毒。另一美国专利us4356000描述了一种燃料，它由稠油和/或油类废物并与水、从粉煤灰中分离的细碎的硅酸铝以及水泥混合而得。该专利所说的燃料混合物的油组分可以包括被酚污染的液体和各种废水、废聚乙烯醇液体和泥浆、废有机涂料、污水、蒸煮的和其他的污泥浆以及酚醛树脂含水废物。在此例子中，燃料混合物形成为低强度的固体燃料，随即破碎将其研成粉末状。最终产品的热值大约为4700英热单位/磅。一般说这些参考文献描述的是，在燃料组合物中废物的利用，而没有指出由本专利技术所解决的特定的问题。大家知道，使用废煤和油与其他组分如水泥、水或有机废物的结合，可提供有足够热值的燃料，而这些参考文献没有指出的问题是，在燃料的废物组分中，由于包括硫化物、氟化烃和氯化烃、生物、生物化学废物和/或金属所产生的问题。也未指出，在燃烧时，燃料饼中有关中和及保留这些废物化合物的问题。另外没有说明需要的燃烧条件。在最佳实施例中，本专利技术的组合物由热值组分、有害废物组分以及中和组分构成。然而，应该注意，热值组分本身也能够包含有害废物组分，例如使用含硫的燃料时。组合物被成形为固体燃料，燃烧后，可获得热量，同时将有毒、讨厌的(因为处理问题)废物转化为便于处理的材料。任何一种组分都可以是液体或固体，而制作的燃料饼的所有组合物，以重量计，其液体应小于40%，而总的组合物其有效热值大于200英热单位/磅。中和组分可以包括作为废物主要成分的Mg、Ca或Na的氧化物，氢氧化物和碳酸盐，例如细石灰、石灰窑集尘室的粉尘、水泥窑粉尘、由造纸厂提供的碳酸钙渣、氧性顶吹转炉粉尘等，通常这些组分是Cao或Ca(OH)2，单独存在或是与NaoH混合。有害废物组分可以是任何一种被列于“一览表”的物质、或是未列于表上的物质所污染的材料，当进行通常的填地处理时，其含有有害污染物的浓度太高，而如果回收和利用这些污染物，其污染物的浓度又太低，是不经济的。例如，某些电镀废水含有铬，例如六价铬，但是为如此低的浓度回收铬是不经济的，而将水排放到一般的污水管中，其含有的铬又太多。另一个例子是涂料操作的清洗液，那里的涂料排气罩排气系统包括一个洗涤器，以控制涂料和涂料溶剂向大气中的散发。已经发现，组合物应该在一定压力下成形，使得成形的固体燃料的结构具有完整性，并使固体燃料中的组分紧密结合。使用的压力大约为1000至25000磅/吋2，最好是6000至8000磅/吋2。成形之后，固体燃料在燃烧条件下，足以使在其内的有害废物反应并与混合物中的中和材料重新结合。虽然这些条件可以不同，但主要取决于混合物中的材料，通常最好是，固体燃料在大约1150至1300℃下燃烧大约30分钟以上，以便使燃料中的有害废物组分基本上转化为不列于一览表上或是无害的化合物。无论如何，时间和温度将取决于废物的性质，及将要将何种废物转化为无害的和容易处理的材料。通常固体燃料燃烧要有一定的时间，使得燃料饼的全部热值能够用于加热窑或炉，例如石灰窑。本专利技术是介绍一种燃料组合物，它包括一种热值组分(通常是废焦炭和废煤)、一种中和组分(通常是废石灰、石灰石和氢氧化钠)以及一种有害废物组分，该组分包括各种化合物如多氯联苯(PCBs)、硫化物和/或金属如铅、铬、镉和锌。也可以利用生物废物。这些材料可以从废物处理工业容易地得到，而提供了有用的和费用低的处理这些材料的方法，具有很大的吸引力。意想不到地，固体燃料组合物的废物组分可由特别是、各种废油或各种固体颗粒构成，这些被例如多氯联苯(PCBs)、硫和金属所污染。这样，可提供一种方便和低成本的燃料源，其中象多氯联苯中的氯、硫和金属废物均保留在固体燃料结构内，在高温时形成固体反应物，因此这些化合物从燃烧的废气中排出的可能性极小。固体燃料独特的组合物促使组分之间反应，由于燃料的燃烧，其结果是形成稳定的材料，所形成的固体反应物材料一般不溶于水，这样也就可以进行一般的填地处理了。燃料也可以利用生物废物，如污泥、动物尸体、生物组织以及其他医用废渣，还有实验室的生物化学废物。自然，如此低级的燃料和废物可以以很低的价格获得，实际上通过处理废物，即可有收入。最好的组合物，其液体按重量计不超过40%。液体可以是燃料或是含有燃料或也可以是不具有热值的材料。不存在化学原因以限制液体的组分为40%或更少，然而已经发现，含有更多液体的加压燃料饼，在处理和储存时容易破碎。中和组分可以使用碱性化合物，如NaoH、Ca(OH)2Mg(OH)2或是它们的氧化物或碳酸盐。中和组分使用氢氧化钠时，通常它的含量取决于有害废物中氯和氟的含量。“红泥浆”是从铝土矿提取铝土的废弃物或废泥浆，它是极好的和廉价的氢氧化钠来源。用于本专利技术的红泥浆是含有10～20%固体的泥浆，它由铝土(Al2O8)和它的氢氧化物还有少量的Fe2O3、SiO2、CaCo3、Mgco3，以及被氢氧化钠饱和的水构成。最好使用1～20%的红泥浆，而更可取的是6～15%重量的红泥浆。红泥浆量若超过25%，使得煤灰材料在高温时发粘并且生产的燃料饼强度差。已经发现，加热本专利技术的燃料饼，“红泥浆”内的氢氧化钠熔化并且和氢氧化钙(在中和组分石灰石之中)一起形成两相的中间物，这样，氯化的和氟化的有机材料分解和燃烧时产生的氯气和氟气被其容易地吸收掉。同样，硫化物也被吸收，所说硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由废物制备的固体燃料组合物包括：（ａ）热值组分，（ｂ）中和组分，（ｃ）废物组分，在组合物内包括小于４０％的液体，并且组合物其总的热值至少为２００英热单位／磅。

【技术特征摘要】
US 1986-6-10 8731701.一种由废物制备的固体燃料组合物包括(a)热值组分，(b)中和组分，(c)废物组分，在组合物内包括小于40%的液体，并且组合物其总的热值至少为200英热单位/磅。2.根据权利要求1所述的一种固体燃料组合物，其中，所说的废物组分包括含有多氯联苯(PCB)的液体或固体。3.根据权利要求1所述的一种固体燃料组合物，其中，所说的中和组分包括钙、镁和钠化合物中的一种，并且在中和组分中的钙、镁和钠的摩尔总数与组合物中的硫、氯和氟的摩尔总数之比为2∶1或更大。4.根据权利要求1所述的固体燃料组合物，其中，废物热值组分包括油、涂料、有机溶剂、焦炭粉、煤、细煤渣、生物废物、旧轮胎、细木料或是它们的混合物。5.根据权利要求1所述的固体燃料组合物，其中，组合物至少包括铅、铬、镁、镉、铍、钡、硒、砷、钒、锑、铋、锶和/或锆中的一种，其量最高可达组合物总重量的35%，倘若中和组分包括SiO2、AL2O3、CaO、ZnO、Fe2O3和MgO，并且具有的摩尔总数至少是各金属摩尔总数的6倍。6.根据权利要求1所述的固体燃料组合物，其中，热值组分含有生物废物。7.根据权利要求1所述的固体燃料组合物，其中，中和组分至少含有CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgO、Mg(OH)2、MgCO3和NaOH中的一种。8.一种由废物制备的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里汤普森，
申请(专利权)人：杰弗里汤普森，
类型：发明
国别省市：US[美国]