添加剂对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属固溶率的影响

采用自行设计的旋风熔融炉对焚烧飞灰进行熔融试验,研究了不同种类的添加剂对熔融过程中重金属行为的影响。结果表明,CaO的添加对Cr、Cu、Mn的固溶有抑制作用,As、Zn、Pb的固溶率亦随CaO添加量的升高而减小。焚烧飞灰中添加SiO2有利于提高重金属的固溶率。随飞灰试样中SiO2添加量的增长,Ni、Cr的固溶率略有增加,而Cu、Co、Mn的固溶率明显提高;As、Cd、Zn、Pb的固溶率随SiO2添加比例的增大亦呈显著上升趋势。除了Hg外,随着飞灰中MgO添加量的增加,Ni、Cr、Cu、Co、Mn的固溶率均有所提高,Zn、As、Cd、Pb的固溶率提高更为显著。3种添加剂对重金属的固溶效果由高到低依次为MgO、SiO2、CaO。     

气氛对焚烧飞灰熔融过程中重金属行为的影响

在小型熔融炉上将焚烧飞灰进行熔融处理实验,系统地研究了不同气氛对几种重金属固溶、挥发行为的影响,并用扫描电镜对试样微观结构进行了分析。结果表明,在氧化性气氛下重金属Cr、Ni、Cu、As的固溶率与其熔沸点呈正相关,固溶率依次为:Cr>Ni>Cu>As;低沸点重金属Pb、Cd、Hg等在熔融过程中均有很高的挥发性,由于熔融时Zn易形成Zn2SiO4、ZnSiO3和ZnAl2O4等不易挥发的化合物,故其挥发率较低。还原性气氛有利于Ni、Cr、Cu和As的固溶,有助于Hg、Cd、Zn的挥发,但对Pb的挥发却有抑制作用,Pb的挥发率在1100~1400℃范围均小于50%。还原性气氛下飞灰的熔融效果明显优于氧化性气氛,低沸点重金属的挥发率也高于氧化条件,熔渣断面气孔基本消失,且表面平整光滑,结构致密紧凑。     

SiO2添加剂对城市垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

在小型熔融实验台上,将不同比例的SiO2与焚烧飞灰均匀混合进行熔融处理实验,系统地研究了SiO2掺入量对熔融试样的重金属分布、浸出毒性等方面的影响。结果表明,飞灰SiO2掺入量对焚烧飞灰熔融特性有显著影响,SiO2添加剂可有效控制焚烧飞灰重金属污染物。当Cr,SiO2掺入量为15%时,Cr的固溶率达到最高,为106.3%;对于Ni,Cu和As,当SiO2的掺入量低于15%时,有利于它们的固溶率提高,但SiO2掺入量超过15%时,3种重金属的固溶率与SiO2掺入量成反比。对于Cd、Pb、Zn,三者的挥发率均随SiO2的添加量增加而减少,但SiO2对Zn的挥发抑制作用较明显,而对Pb,Cd的挥发有较弱影响;SiO2掺入量对Hg的挥发几乎没有影响。当SiO2掺入量超过20%时,熔渣断面平整且结构致密,呈细条纹状,表面无任何孔隙。随着SiO2掺入量的增加,试样收缩率趋于线性增长,熔渣密度则缓慢减小,熔融体中重金属的浸出率呈减少趋势。     

垃圾焚烧发电厂飞灰熔融处理特性分析

为了研究垃圾焚烧发电厂飞灰的熔融特性 ,选用了两种垃圾焚烧飞灰进行熔融试验。对试样熔融前后的化学组成、微观形貌、重金属分布特性进行了测试。结果表明 :两种飞灰试样在 1 4 0 0℃溶融90min后 ,熔融体表观结构平整光滑 ,有较高硬度 ,其断面有光泽且无明显气孔 ,已完全熔融 ;重金属Ni、Cr等 80 %以上固溶在熔融体中 ,而Pb、Cd、Hg、Zn几乎全部挥发 ,其挥发次序为 :Pb >Cd >Hg >Zn >As。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响EI北大核心CSCD

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物（CaO、SiO2和MgO）对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明：CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为：Hg〉As〉Zn〉 Pb〉Cd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5 %~59.4 %之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为：CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为：（MgFe）2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

城市生活垃圾焚烧飞灰基本特性研究

研究了国内3个正在运行的城市生活垃圾发电厂的飞灰。结果表明:焚烧飞灰成分相当复杂,其主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3,其次为Na2O、K2O、MgO,还含有少量重金属,如Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等,其中Pb、Zn等重金属严重超出危险废物鉴别标准,属于危险废物。飞灰粒径的主要范围在10～100μm之间。焚烧飞灰熔点受成分的影响最为显著,SiO2+Al2O3含量的高低直接影响飞灰试样的熔点,3种焚烧飞灰的熔点由高到低依次为FA3>FA2>FA1。     

添加剂对污泥流化床焚烧过程重金属迁移特性影响

通过流化床焚烧试验 ,主要考察了焚烧温度、添加剂 (CaO和NaCl)对污泥焚烧过程中重金属元素 (Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd)的残留特性和固化率的影响情况 ,以寻找重金属在焚烧底灰中的迁移规律。研究表明 ,添加NaCl导致大多数重金属的固化率降低 ,说明氯含量的增加会妨碍重金属在焚烧过程中向底灰中迁移 ,但对Ni而言 ,其影响并不显著。随着焚烧温度的升高 ,6种重金属元素的固化率顺序为 :Pb >Cu >Cr>Ni>Cd >Zn ,与它们的挥发性呈明显的负相关关系     

利用燃煤流化床飞灰固化垃圾焚烧飞灰的试验研究

为抑制垃圾焚烧飞灰中有害重金属的浸出,利用燃煤流化床飞灰作固化剂对其进行固化处理。试验结果表明：燃煤流化床飞灰对垃圾焚烧飞灰中重金属Ni、Cr、Pb、Cu、Zn的浸出有一定的抑制作用,而对Cd作用不大;随着燃煤硫化床飞灰掺混比例的增加以及固化体固化时间的延长,垃圾焚烧飞灰中重金属浸出率有所减少,其中Ni、Cr、Cu的减少较为明显。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物(CaO、SiO2和MgO)对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明:CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为:HgAsZnPbCd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5%~59.4%之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为:CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为:(MgFe)2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

垃圾焚烧飞灰旋流熔融炉及玻璃化利用

在以焚烧方法处理城市生活垃圾、医疗垃圾、工业污泥日益增多的情况下,垃圾焚烧所产生的灰、渣等危险废物处理己成为亟待解决的问题。在研究焚烧飞灰化学、物理特性的基础上开发了用于无害化处理焚烧飞灰的高温旋流熔融炉,熔融渣可用作建筑材料。旋流熔融炉内温度可达1 350~1 550°C,熔融灰在炉内停留30 min左右,二恶英可销毁99.5%以上,旋流炉捕渣率≥95%。随飞灰一起添加少量玻璃粉、硼砂等助熔剂可降低熔融温度,熔渣经水淬急冷后形成玻璃态物质,对重金属固化效果较好。     

垃圾焚烧灰渣熔融处理技术进展

熔融处理是一种新兴的城市垃圾焚烧灰渣处理技术。在高温1 400 ℃的状况下,通过熔融,重金属得到固化;二恶英发生分解;熔渣可作为资源回收利用。对国内外各种熔融工艺进行整理分类,介绍各自工艺流程及特点。同时综述了前人在熔融过程重金属迁移和对二恶英控制等方面的研究成果。     

异重流化床垃圾与煤混烧重金属的排放特性

由于垃圾成分复杂，垃圾内所含的重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化，最终分布在焚烧底灰、飞灰、烟气中。重金属通常具有急性或慢性毒性，对人体的健康产生负面效应，有时会以更复杂的方式危害人体，如致癌、致畸、致突变。该文对某垃圾焚烧厂的150t，日的流化床垃圾焚烧炉，在不同的煤与垃圾混烧比例下与纯煤燃烧时重金属的排放特性进行对比分析，并研究了脱硫剂(CaCO3，CaO)对重金属的吸附效果及除尘前后烟气中重金属Hg、Pb、Cd的含量分析，结果表明，掺煤混烧时飞灰中重金属的含量高于纯煤燃烧方式，且添加剂对重金属有不同的吸附效果，经水膜除尘后烟气中的重金属含量明显减少。     

燃用水煤浆锅炉排放物中痕量元素的分布

测定了燃用水煤浆锅炉的水煤浆样、炉渣及飞灰中Mn、Pb、Cr、Ni、Cu、Cd、Zn等痕量元素的含量。结果表明,制浆过程中洗煤、煤浆颗粒的较大体积和燃烧温度较低等对燃烧过程中痕量元素的排放具有一定的抑制作用。痕量元素在飞灰中的富集,随飞灰粒径减小而增加。飞灰对痕量元素吸附机理不同。     

痕量元素在煤粉炉中排放特性的研究

该文分析了Cr、Pb、Mn、As、Se、Hg、Cd、Zn8种痕量元素在煤粉炉中的排放特性,得出表征痕量元素排放特性的6种数值。并根据这些数值,将元素分成3类：第1类元素：Hg;第2类元素：Pb、Zn和Cd;第3类元素：Mn;Se介于第1类元素和第2类元素之间,cr同时具有第1类和第3类元素性质。研究还发现：除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加;Cr、Cd、Zn在飞灰中的相对富集程度与各自熔点成反比;Pb对烟气中活性原子Cl的亲和力大于Cd;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;痕量元素主要分布于电除尘器飞灰和气相中;烟气中Mn和Cr含量均超过我国和欧盟关于垃圾焚烧控制标准。