利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法技术

一种利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，包括以下步骤：(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口；(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧；(3)将回转窑窑尾高温废气出口处的高温炉渣向各个玻璃融窑交替输入，通过玻璃融窑的辅料入口向玻璃融窑内输入调节辅料，(4)调整合格酸度值后的各个玻璃融窑内的液态熔岩倒入模具中，在保温状态下使铸石产品晶化；（5）晶化结束后使模具缓慢降温，对铸石产品退火，冷却至室温。本发明专利技术可将回转窑危废焚烧组合玻璃熔融窑，生产人造铸石，使赤泥得到充分的利用，降低了铸石产品能源消耗定额的行业标准规定，充分提高了铸石的强度。

【技术实现步骤摘要】
利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法
本专利技术涉及用于对氧化铝制造过程产生的赤泥固体废物进行资源化利用的方法，属于赤泥处理

技术介绍
氧化铝制造过程的产生的工业废物赤泥，是一种产生量巨大、占地且易产生生态风险的工业废弃物。赤泥处理工艺比较复杂，大都将赤泥在堆场堆放，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离对溶液返回再用，该法容易使大量废碱液渗透到附近土地中，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表地下水源。还有的将赤泥干燥脱水后干法堆存。这两种方法不但占用大量的土地，还使赤泥中的许多可利用成分不能得到合理的利用，造成了资源的二次浪费。铸石是一种非金属耐腐蚀材料，可加工成板材，铸石产品经高温熔融、玻璃化、结晶后形成表面的保护膜，成为优良的建筑和特种材料。铸石由原料和配比原料构成，经溶化、浇铸、结晶、退火等工序加工而成。铸石原料必须是均质的，细粒未风化的原岩，不含捕虏体和大于2毫米的橄榄石、辉石斑晶，主要是天然岩矿石，如玄武岩和辉绿岩，化学组成主要是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Fe2O3、K2O+Na2O、卤化物等。配比原料的作用是调整矿石化学成分，降低原料熔化温度，增加流动性，主要配比原料有角闪石、白云石、蛇纹石、萤石和铬铁矿等。铸石中以铬铁矿或钛铁矿作为结晶剂。氧化铝生产方法有三种，即拜耳法、烧结法和联合法，三种不同的方法生产的赤泥成分、性质、物相各异。赤泥是一种不溶性的残渣，主要由细颗粒和粗颗粒组成，化学成分因铝土矿产地和氧化铝生产方法的不同而有所差异。烧结法赤泥的主要成分是：Ca2Si04，Na20.A1203.2Si02.nH20，3CaO.A1203.4S102(水化石榴石)，赤泥附液(含Na2C03的水)。拜耳法赤泥的主要成分是：Na20.A1203.2Si02.nH20，3CaO.A1203.4S102，aO.A1203.2Si02.nH20，赤泥附液。赤泥的物理化学特性主要包括阳离子交换和比表面积两项指标。赤泥阳离子交换量总体上偏高，数值变幅大，非常大交换量为578.1me/kg土，较小为207.9me/kg土，多数为250me/kg～300me/kg土；其值高于膨胀土和高岭土，低于伊利土和蒙特土，说明赤泥的交换量不稳定网。赤泥比表面积(比表面积大小反映粘土矿物的分散程度和矿物晶格构造)偏高，非常大值为186.9m2/g，较小值为64.09m2/g，大小相差悬殊，且变化幅度大，说明赤泥的矿物分散度和晶格构造差异性显著。随着铝工业的发展和铝土矿石品位的降低，赤泥量将越来越大，需要对赤泥再处理加以利用，才能变废为宝减少污染。如果将赤泥制成铸石，将使赤泥得到极大利用。CN109206121A公开的《一种铸石板的生产工艺》，包括以下步骤：A.配料：首先选取质量分数为55-65％的粒度小于0.125毫米的金矿尾矿粉，质量分数为25～30％的高岭土或粉质黏土，及质量分数为5～25％的配料，将这些原料混合，加水，搅拌均匀；B、装模：将搅拌均匀的原料装入模具成型为预制板，连同模具放置、待加热；C、加热：将成型的预制板或连同模具放入加热炉里进行加热，加热温度控制在900-1400℃，加热时间持续3～15小时；D、晶化和退火：将铸石板转移至隧道窑或梭式窑或辊道窑中，在1000℃下晶化处理60～120min，再退火冷却至室温；E、脱模。上述工艺采用金矿尾矿粉为原料，该原料成分与赤泥有较大区别，不能直接利用在赤泥制造铸石上。目前尚没有成熟的利用赤泥制造铸石的工艺。
技术实现思路
本专利技术针对现有赤泥处理技术存在的不足，提出一种能耗低、效率高，避免赤泥产生危废特征的利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法。本专利技术的利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，是：(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口；(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧，该过程产生高温炉渣；废气按相关法规标准治理后排放。(3)将回转窑窑尾高温废气出口处的高温炉渣通过转向阀分别向各个玻璃融窑交替输入，通过玻璃融窑的辅料入口向玻璃融窑内输入调节辅料，使各个玻璃融窑交替调节熔融炉渣的组成，改变熔融炉渣的酸度值MK，实时分析玻璃融窑内的熔融炉渣组成，通过调整调节辅料的添加量使熔融炉渣的酸度值调节至1.2-2.0；所述酸度值MK＝W(SiO2+Al2O3)/W(NaO2+CaO+MgO)，W表示重量百分比，各氧化物的符号代表成分中各种氧化物的百分比含量。所述调节辅料可以是废玻璃、石英砂、粉煤灰或钢渣等。(4)调整合格酸度值后的各个玻璃融窑内的液态熔岩倒入模具中；将模具在保温状态下使铸石产品晶化；所述保温状态为在750-1000℃的保温温度保持2.5～3.5小时。(5)对铸石产品退火，冷却至室温。所述退火是晶化结束后使模具降温至650-900℃后在24小时-36小时降至室温。最后脱模制成铸石成品，铸石产品一般为薄板类材料。本专利技术采用回转窑连接玻璃融窑调制工艺，可将回转窑危废焚烧组合玻璃熔融窑，调制后通过铸造、结晶、退火工艺，生产人造铸石并符合行业铸石产品标准，既使赤泥得到充分的利用，又大大降低了铸石产品能源消耗定额的行业标准规定，充分提高了铸石的强度，确保铸石产品的承重能力增强，提高其使用寿命。具体实施方式危险废物的处置方法中，回转窑焚烧是目前主要的处置方式。危废回转窑焚烧产生的高温残渣与赤泥组成联合调制后，可以符合铸石的基本化学组成，成为赤泥制造人工铸石协同处理危险废物的一种方法。本专利技术利用赤泥制造铸石协同处理危险废物，采用回转窑连接玻璃融窑调制工艺，可将回转窑危废焚烧组合玻璃熔融马蹄窑调制后生产人造铸石，大大降低了铸石产品能源消耗定额的行业标准规定。本专利技术的利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，具体过程如下所述。(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口。(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧，废气按相关法规标准治理后排放，该过程产生高温炉渣。通过在回转窑内焚烧危险废物，充分利用危废焚烧的热量。(3)利用回转窑出口的转向阀，分别向各个玻璃融窑交替输入步骤(2)产生的高温炉渣，通过玻璃融窑的辅料入口，向玻璃融窑内输入废玻璃、石英砂、粉煤灰或钢渣等调节辅料，实时分析玻璃融窑内的熔融炉渣组成，通过调整调节辅料的添加量使熔融炉渣的酸度值调节至1.2-2.0。酸度值是一个表征熔体高温黏度、易熔性和耐水性的重要的综合性参数。酸度值MK＝W(SiO2+Al2O3)/W(NaO2+CaO+MgO)，其中W表示重量百分比，各氧化物的符号代表成分中各种氧化物的含量百分数。调节辅料的输入量，按工艺要求可参考调节熔融炉渣酸度值MK至1.2-2.0，可根据铸石产品要求确定具体。实时分析熔融炉内炉料组成，以调节最终熔岩组分，使其酸度值达到工艺要求。玻璃融本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，其特征是，包括以下步骤：/n(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口；/n(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧，该过程产生高温炉渣；/n(3)将回转窑窑尾高温废气出口处的高温炉渣通过转向阀分别向各个玻璃融窑交替输入，通过玻璃融窑的辅料入口向玻璃融窑内输入调节辅料，使各个玻璃融窑交替调节熔融炉渣的组成，改变熔融炉渣的酸度值MK，实时分析玻璃融窑内的熔融炉渣组成，通过调整调节辅料的添加量使熔融炉渣的酸度值调节至1.2-2.0；/n(4)调整合格酸度值后的各个玻璃融窑内的液态熔岩倒入模具中；将模具在保温状态下使铸石产品晶化；/n(5)晶化结束后使模具缓慢降温，对铸石产品退火，冷却至室温。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口；
(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧，该过程产生高温炉渣；
(3)将回转窑窑尾高温废气出口处的高温炉渣通过转向阀分别向各个玻璃融窑交替输入，通过玻璃融窑的辅料入口向玻璃融窑内输入调节辅料，使各个玻璃融窑交替调节熔融炉渣的组成，改变熔融炉渣的酸度值MK，实时分析玻璃融窑内的熔融炉渣组成，通过调整调节辅料的添加量使熔融炉渣的酸度值调节至1.2-2.0；
(4)调整合格酸度值后的各个玻璃融窑内的液态熔岩倒入模具中；将模具在保温状态下使铸石产品晶化；
(5)晶化结束后使模具缓慢降温，对铸石产品退火，冷却至室温。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯承湖，
申请(专利权)人：冯承湖，
类型：发明
国别省市：山东;37