一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，屬于固體廢物及危險廢物處理、處置【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法包括下述步驟：(1)、將含砷廢渣與水泥生料混合，得到制備水泥熟料的原料，其中含砷廢渣占原料的重量百分比為0.6～4.0％；(2)、將步驟(1)混合后的原料送入水泥回轉(zhuǎn)窯中制備得到含砷的水泥熟料。本發(fā)明具有通過現(xiàn)有的干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)處置含砷廢渣以利于含砷廢渣的無害化、資源化利用并有效控制了含砷廢渣的潛在環(huán)境污染風(fēng)險及其無害化處置過程的二次污染，環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點。
【專利說明】一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體廢物及危險廢物處理、處置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，更具體的涉及一種利用現(xiàn)有干法水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)水泥的同時處置含砷廢渣，實現(xiàn)含砷廢渣無害化、資源化利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]砷是一種以有毒而著名的類金屬，并有許多的同素異形體。砷元素廣泛的存在于自然界，砷與其化合物被運(yùn)用較為廣泛，隨著砷的大量生產(chǎn)，也產(chǎn)生大量的含砷廢渣(又稱含砷廢物)，其長期堆存、雨水淋溶造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。目前含砷廢渣在云南、廣東等幾個省份均有大量遺留廢渣，另外在全國部分省份仍有大量新增含砷廢渣，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保處置已經(jīng)成為很多地方迫在眉睫的重大問題。對于含砷廢渣的處置方法研究較多的有安全填埋、固化穩(wěn)定化、濕法處理、火法焚燒等。
[0003]安全填埋、固化穩(wěn)定化法具有投資少、工藝簡單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點，但該兩種方法均需要進(jìn)行填埋，而填埋廠址選擇困難，減量化效果差、易對環(huán)境造成污染等缺點，難以實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保處置。
[0004]濕法處理具 有能耗低、效果好等優(yōu)點，但同時處理看流程較長，附帶廢水、廢氣處理設(shè)施多，處理成本高且處置后的廢渣仍面臨最終處置的問題，因此推廣應(yīng)用潛力不足。
[0005]火法焚燒法可以使含砷廢渣可以使廢渣達(dá)到最大程度的減量化及無害化，并可回收部分砷資源，但含砷廢渣的砷含量一般較低且總量較大，單純的火法揮發(fā)焚燒存在仍存在缺點:
[0006]1、能源消耗大，由于砷的揮發(fā)溫度在600~800°C，因此需要添加燃料才能實現(xiàn)砷的揮發(fā)，方可達(dá)到含砷廢渣的無害化處置目的，所以能耗較高。
[0007]2、二次污染嚴(yán)重，含砷廢物在焚燒的過程中砷以化合物粉塵的形式在收塵系統(tǒng)中得以收集，但目前單純的含砷廢渣的焚燒處置設(shè)備不可避免的在尾氣中有少量排放，同時也會存在一定的無組織排放，對周邊環(huán)境造成污染并對操作人員健康造成損害。
[0008]3、未實現(xiàn)最終處置，處置后的廢渣仍需要進(jìn)一步處置，含砷廢渣處理后，廢渣中可能還殘存有微量砷或其它有害元素，長期堆置不加以最終處置，雨水淋溶會仍可能造成重金屬污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對目前利用單純火法焚燒處置過程中存在的主要問題，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)水泥的同時處置含砷廢渣的方法，達(dá)到含砷廢渣無害化、資源化利用，減少環(huán)境污染的目的。
[0010]本發(fā)明的目的在于公開了一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法。
[0011]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0012]一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，包括下述步驟:[0013](I)、將含砷廢渣與水泥生料混合，得到制備水泥熟料的原料，其中含砷廢渣占原料的重量百分比為0.6~4.0% ;
[0014](2)、將步驟(1)混合后的原料送入水泥回轉(zhuǎn)窯中制備得到含砷的水泥熟料。
[0015]上述技術(shù)方案所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其中，步驟(2)中水泥回轉(zhuǎn)窯中的條件為:窯頭溫度為900~1100°C，窯尾溫度為1050°C，轉(zhuǎn)速為4.1r /min，物料在窯內(nèi)燃燒停留30min以上。
[0016]上述技術(shù)方案所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其中，步驟(1)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣0.6%~4.0 %、石灰石80.12%~81.92%、砂巖?.26%~8.65%、硫鐵礦渣L 93%~2.23%、紅土 3.60%和磷渣3.0%。
[0017]上述技術(shù)方案所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其中，步驟(1)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣0.6%、石灰石81.92%、砂巖8.65%、硫鐵礦渣 2.23%、紅土 3.60%和磷渣 3.0%0
[0018]上述技術(shù)方案所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其中，步驟(1)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣2.0 %、石灰石81.12%、砂巖8.25 %、硫鐵礦渣 2.03%、紅土 3.60%和磷渣 3.0%0
[0019]上述技術(shù)方案所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其中，步驟(1)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣4.0 %、石灰石80.12 %、砂巖7.26 %、硫鐵礦渣 1.93%、紅土 3.60%和磷渣 3.0%0
[0020]本發(fā)明提供一種利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的綜合利用的技術(shù)，通過現(xiàn)有的干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)處置含砷廢渣以利于含砷廢渣的無害化、資源化利用并有效控制了含砷廢渣的潛在環(huán)境污染風(fēng)險及其無害化處置過程的二次污染，環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0021]本發(fā)明處理含砷廢渣的原理為:本發(fā)明的含砷廢渣在窯內(nèi)逆氣流歷經(jīng)1300°C高溫區(qū)，使得85 %以上的砷被固溶在水泥熟料晶格內(nèi)，砷固溶原理是:受水泥窯窯內(nèi)高熱氣流的分解作用，礦物粉塵和砷金屬微粒被充分分解，生成離子電子云團(tuán)，帶正電荷的金屬離子與帶負(fù)電荷的礦物離子在系統(tǒng)高溫催化作用下充分化合之后，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒，最終大部分砷離子取代部分Fe和Al而分布在中間礦物中將其固溶于水泥熟料中。少量砷粉塵隨煙氣進(jìn)入到收塵系統(tǒng)中進(jìn)一步被收集，再進(jìn)一步返回窯內(nèi)循環(huán)最終被固溶到水泥熟料中。極少量砷隨煙氣達(dá)標(biāo)排出。水泥熟料再經(jīng)后期配制即可得到水泥產(chǎn)品，從而實現(xiàn)含砷廢渣的無害化處置并可得到符合品質(zhì)要求的水泥產(chǎn)品。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明與單純的火法揮發(fā)焚燒工藝不同，其可以有效利用水泥回轉(zhuǎn)窯的高溫區(qū)及特殊的氣氛條件將砷固到水泥熟料晶格中，降低了砷的活性，可實現(xiàn)含砷廢渣的徹底無害化處置，同時也徹底利用了廢渣中的其他成分，避免了對環(huán)境造成二次污染。
[0024]2、本發(fā)明是在利用現(xiàn)有干法水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上實現(xiàn)含砷廢渣的無害化資源化處置的，操控方法簡單易行，工藝過程主要是對物料配比、操作條件等進(jìn)行調(diào)整即可實現(xiàn)，對生產(chǎn)設(shè)施等幾乎沒有改動，可有效降低了含砷廢渣的處置成本，同時也可實現(xiàn)含砷廢渣的大規(guī)模無害化資源化處置。
[0025]3、本發(fā)明在實施過程中充分利用水泥回轉(zhuǎn)窯的全負(fù)壓操作系統(tǒng)，可以有效控制處置過程中無組織排放，降低因無組織排放造成的環(huán)境污染，同時對處置操作人員的身體健康起到很好的保障作用，更為環(huán)保化、人性化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]1、圖1為本發(fā)明水泥回轉(zhuǎn)窯處置含砷廢渣的方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】:
[0027]為使本發(fā)明的技術(shù)方案便于理解，以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明一種水泥回轉(zhuǎn)窯處置含砷廢渣的方法作進(jìn)一步的說明。
[0028]請參閱圖1所示，含砷廢渣水泥窯處置系統(tǒng)大體分為5個單元:含砷廢渣預(yù)處理單元、其他原輔料預(yù)處理單元、水泥窯焙燒處置單元、煙氣治理單元及水泥配置單元。具體處置過程如下:含砷廢渣首先經(jīng)破碎均化處理后送到配料庫暫存，通過計量與其它物料如石灰石、紅土、砂巖等按比例配好后送至生料磨粉磨后送生料均化庫均化處理，然后經(jīng)輸送機(jī)從窯尾送入到回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫焙燒處理焙燒后熟料進(jìn)入到篦冷機(jī)降溫后熟料送至熟料庫進(jìn)一步配料成水泥?；剞D(zhuǎn)窯煙氣通過增濕塔降溫后通過布袋除塵器除塵后經(jīng)煙囪排空。收塵器產(chǎn)生的煙塵進(jìn)一步返回窯內(nèi)循環(huán)從而實現(xiàn)煙塵內(nèi)的砷的最終固溶。
[0029]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0030]實施例1:由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法:
[0031]原料1:含砷廢渣
[0032]含砷廢渣的主要成分見下表:

[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法,包括下述步驟: (1)、將含砷廢渣與水泥生料混合，得到制備水泥熟料的原料，其中含砷廢渣占原料的重量百分比為0.6~4.0% ； (2)、將步驟(1)混合后的原料送入水泥回轉(zhuǎn)窯中制備得到含砷的水泥熟料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其特征在于，步驟(2)中水泥回轉(zhuǎn)窯中的條件為:窯頭溫度為900~1100°C，窯尾溫度為1050°C，轉(zhuǎn)速為4.1r / min，物料在窯內(nèi)燃燒停留30min以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其特征在于，步驟(I)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣0.6%~4.0 %、石灰石80.12%~81.92%、砂巖 7.26%~8.65%、硫鐵礦渣 L 93%~2.23%、紅土 3.60%和磷渣 3.0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其特征在于，步驟(I)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣0.6%、石灰石81.92%、砂巖8.65%,硫鐵礦渣2.23%、紅土 3.60%和磷渣3.0%0
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其特征在于，步驟(I)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣2.0%、石灰石81.12%、砂巖8.25%、硫鐵礦渣2.03%、紅土 3.60%和磷渣3.0%0
6.根據(jù)權(quán)利要 求3所述的一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法，其特征在于，步驟(I)的原料由以下重量百分比的物質(zhì)組成:含砷廢渣4.0 %、石灰石80.12 %、砂巖7.26%、硫鐵礦渣1.93%、紅土 3.60%和磷渣3.0%0
【文檔編號】C04B7/24GK103755169SQ201310732103
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】吳學(xué)勇, 張濤, 尚江濤, 牛學(xué)奎, 王金華, 畢延濤 申請人:云南省環(huán)境科學(xué)研究院(中國昆明高原湖泊國際研究中心)