一种熔炼渣的资源化利用方法与流程

1.本发明涉及一种熔炼渣的资源化利用方法，属于固废资源化利用的技术领域。

背景技术：

2.铅的还原熔炼及还原熔炼渣的烟化炉熔炼都会产生大量的炉渣，其中还原熔炼的炉渣含铅约2％，烟化炉熔炼的炉渣含铅约0.5％，两种渣中含铅均超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值，此外，两种炉渣中还会因原料不同残留锌、镉等重金属，为了降低炉渣的浸出毒性，目前普遍采用水淬的方式将高温的热态炉渣急冷，形成玻璃态的水淬渣，将铅、镉、锌等固封在水淬渣中。水淬渣中的金属含量低且分散，很难提纯或提纯不具备经济效益，因此，水淬渣成为铅冶炼厂的主要固体废弃物，目前主要用于建筑材料领域。例如，中国发明专利申请cn114057415a公开了一种多固废凝胶材料、基于该凝胶材料的多固废充填材料及其制备方法和应用，将铅冶炼水淬渣微粉、水泥熟料微粉、矿渣粉、化灰渣、蒸氨废渣、全级配尾砂、水按比例混合协同激发后，配置不同料浆浓度、不同强度、不同塌落度的生态充填材料。另外，铅熔炼渣含有sio2、fe2o3、al2o3、cao等棉纤维成分，但成分比例不能或很难直接形成应用价值更高的棉纤维。
3.矿物棉是一种人造的优质绝热材料，广泛应用于建筑、工业等诸多领域，其中岩矿棉是以玄武岩、矿渣等为原料生产的绝热材料，多用于墙体、管道的保温。随着岩矿棉生产技术的进步和资源循环经济的发展，以炉渣、尾矿等工业固废代替天然岩矿原料生产岩矿棉已成为行业的重要发展方向，相关产品也已得到市场认可。相比凝胶材料、充填材料等建筑材料而言，岩矿棉的价值较高，是水淬渣实现高值化利用的重要方向，特别是热态渣的直接利用，如中国专利申请cn104529147a公开了一种利用冶金炉高温热态废弃渣为原料生产矿棉纤维的方法，利用铜、镍、铅、锌、锡和铁冶炼的废弃渣生产矿棉纤维，该专利申请中采用石灰石、石英石或两者混合物为调质剂，通过保温电炉将85％-100％的热态废弃渣和0％-15％调质剂熔化、搅拌均化，进而采用四辊离心机成纤得到矿棉纤维，但其未涉及冶炼渣残留金属的处理，冶炼渣中残留的金属未能得到合理利用；另外，其调质剂和热态废弃渣的混合完全在保温电炉中进行，通过搅拌实现均化，高温熔体的搅拌难以实现大规模工业生产。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种熔炼渣的资源化利用方法，以更为简单、高效地对熔炼渣进行资源化利用。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
6.一种熔炼渣的资源化利用方法，包括如下步骤：
7.s1、将待处理的熔炼渣熔体通过溜槽输入熔渣炉中；同时，将垃圾飞灰、配合料添加到溜槽中，使得垃圾飞灰、配合料随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉中，熔炼，获得矿物棉熔体和烟气；
8.其中，所述配合料的成分组成包括cao、mgo、sio2、al2o3中的一种或几种；优选地，溜槽与熔渣炉的连通位置高于熔渣炉内液面。
9.s2、将所述矿物棉熔体纤维化，得到棉纤维(矿物棉纤维)。
10.本发明中，一方面，将熔炼渣熔体直接输入熔渣炉中，可充分利用熔炼渣熔体的热量，显著降低能耗；另一方面，将熔炼渣熔体通过溜槽输入熔渣炉中；同时，将垃圾飞灰、配合料添加到溜槽中，使得垃圾飞灰、配合料随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉中，由于熔炼渣熔体始终处于流动状态，可使得垃圾飞灰、配合料一旦加入溜槽中，便可以均匀地铺撒在熔体表面，再进一步随熔炼渣熔体流动并进一步混合，最终随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉中，再进一步混合，并对熔渣炉内已有熔体起到冲击作用，使熔体产生相对流动。因此，本发明的熔炼渣熔体和垃圾飞灰、配合料得以简单、充分地混合，且新加入的熔炼渣熔体和配合料不断对熔渣炉内已有熔体产生冲击作用，有效强化传质、传热，有助于节约能耗，并加快熔炼过程，提高处理效率。
11.进一步地，所述溜槽的最大宽度为金属熔炼炉排渣口1-1的长边宽度或直径的3-6倍，保持溜槽内的熔炼渣熔体深度δ为50-200mm。优选地，反应炉溜槽为u型，熔体应浸没整个u型底。
12.进一步地，所述溜槽的高度h不小于熔体深度δ的3倍，溜槽与竖直方向的夹角α为75-85
°
，溜槽的长度根据熔炼渣的粘度调整，须保持熔体在整个溜槽内均能流动。
13.进一步地，所述熔炼渣为铅熔炼渣，按干基重量份计，sio2的含量为25-30wt％，al2o3的含量为8-12wt％，fe2o3的含量为30-40wt％，cao的含量为10-15wt％，mgo的含量为0-5wt％，na2o和k2o的含量之和≤5wt％，pb的含量≤2wt％。
14.进一步地，所述配合料按干基重量份计，包括粉煤灰27-32份、滑石粉12-18份、石英粉0-8份和还原剂0-2份。如此，本发明不仅可以解决现有铅熔炼渣资源化利用价值较低的问题，还可以更低碳的方式提高铅熔炼渣的资源化利用价值，同时协同无害化处理垃圾飞灰。
15.进一步地，所述配合料按干基重量份计，包括垃圾飞灰32-38份、粉煤灰31-34份、滑石粉14-16份、石英粉2-6份、还原剂0-1.8份。
16.进一步地，所述垃圾飞灰为生活垃圾焚烧发电飞灰，滑石粉中滑石含量≥75wt％；优选地，垃圾飞灰为炉排炉飞灰。
17.进一步地，所述还原剂为焦炭粉、煤粉、废活性炭粉中的一种或几种。
18.进一步地，所述垃圾飞灰中，cao含量为45-50wt％、氯含量为20-28wt％，fe2o3含量≤5wt％、na2o和k2o的总含量≤12wt％；所述粉煤灰成分中，sio2的含量为48-55wt％，al2o3含量为24-30wt％，fe2o3含量≤6wt％、na2o和k2o的总含量≤6wt％；所述滑石粉中，sio2含量为48-54wt％，mgo含量为25-30wt％；所述石英粉中，sio2的含量≥98wt％。
19.可选地，所述配合料粉末的细度≥200目。
20.可选地，所述滑石粉的细度≥200目，石英粉的细度≥200目。
21.铅熔炼渣含有sio2、fe2o3、al2o3、cao等可用于构建棉纤维的成分，但成分比例不能或很难形成棉纤维，通过与垃圾飞灰、粉煤灰、滑石粉与石英粉协同，利用垃圾飞灰补充cao，粉煤灰补充al2o3和sio2，滑石粉补充mgo和sio2，石英粉补充sio2，各物料间成分的配合，能得到高温粘度特性合适的稳定熔体，再进一步通过多辊离心成纤等方法即可得到棉
纤维。垃圾飞灰中还含有氯，高温下，铅熔炼渣中残留的部分pb等和垃圾飞灰中部分易挥发重金属转化为氯化物进入烟气，在烟气中富集，难挥发的重金属和残留的易挥发重金属则通过玻璃态的高温熔体包裹，固定在棉纤维。垃圾飞灰中二噁英在高温熔融时裂解，铅熔炼渣和垃圾飞灰中的重金属被棉纤维固定，少量fe2o3在熔渣炉中被还原形成铁合金，可定期从放铁水口排出，得到铁合金；烟气收尘处理所得烟尘经水浸后，所得含铅滤液经浓缩后可用于回收铅和钾、钠粗盐。整个过程中，利用热态铅熔炼渣的显热实现电熔融，通过铅熔炼渣与垃圾飞灰的协同，进一步回收铅熔炼过程中流失的铅，在粉煤灰、滑石粉和石英粉的共同作用下，熔炼形成适合生产棉纤维的玻璃体，使铅熔炼渣、垃圾飞灰、粉煤灰等废弃物得到高值化的利用，同时无害化处理铅熔炼渣和垃圾飞灰，将残留的重金属包裹固定于棉纤维，所得棉纤维的毒性浸出值满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值。
22.进一步地，对所述烟气进行收尘处理，获得烟灰；再对烟灰进行水浸，获得滤渣和含铅滤液；将滤渣返回s1，掺入配合料粉末中。可选地，向将滤渣烘干、粉碎至细度≥200目，再掺入配合料粉末中；其中，掺入量＜2wt％(干基)。
23.可选地，先对烟气进行急冷，再收尘，以避免烟气中再次形成二噁英。
24.进一步地，按干基重量计，所述铅熔炼渣熔体、垃圾飞灰和配合料的质量比为30-35:30-40:40-60，更进一步为31-34:32-38:45-55。
25.进一步地，s1中，熔炼时间为60-120min，更进一步为70-110min，再进一步为80-100min。
26.进一步地，s2中，通过多辊离心机制备棉纤维。可选地，采用集棉机收集棉纤维，用于生产棉制品。
27.进一步地，s2中，在多辊离心成纤过程中还须施加粘接剂，用量为残留在棉制品中的有机物含量的4wt％以下；优选地，粘结剂为酚醛树脂、憎水剂、防尘油等的组合物。
28.进一步地，所述溜槽的顶部设有多个加料口，所述多个加料口沿溜槽的长度方向依次分布；沿溜槽中熔炼渣熔体的流动方向看，通过前1-5个加料口加入垃圾飞灰，通过后1-3个加料口加入配合料；优选地，所述多个加料口沿溜槽的长度方向依次均匀分布。如此，可将垃圾飞灰、配合料分散添加，避免单一点位瞬间所添加的垃圾飞灰或配合料过多而结块或难以混合，尤其是能够提高垃圾飞灰中的含氯物质与熔体的混合均匀程度，促进氯化铅等金属氯化物的形成。
29.进一步地，所述溜槽包括槽体，槽体一端设有进料口，槽体的另一端设有排料口，排料口与熔渣炉连通；排料口呈喇叭状，排料口的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为20-50
°
；优选地，槽体与竖直方向的夹角α为70-85
°
。
30.进一步地，排渣口的长边l1为熔渣炉宽度的0.4-0.6倍，排渣口的短边l2为长边l1的0.4-0.6倍。
31.进一步地，s1中，将配合料均匀撒在溜槽内的熔炼渣熔体表面。
32.进一步地，配合料中各物料的含水量＜0.5wt％。
33.进一步地，在通过溜槽将熔炼渣熔体引出至熔渣炉过程中，测定流量，并根据流量测定结果，控制配合料的添加量；优选地，流量测定为在线实时监测。
34.进一步地，所述溜槽为密闭溜槽，溜槽的顶部与熔渣炉的烟道连通。
35.进一步地，所述溜槽上设有用于添加配合料的加料口。
36.可选地，s2中，矿物棉熔体的粘度＜0.5pa
·
s。
37.进一步地，所述熔渣炉为电加热炉。可选地，所述熔炼渣熔体入口与配合料的加料口在同一侧，出渣口在铅熔炼渣入口的另一侧；优选地，出渣口在熔渣炉熔体入口的正对面，能够使熔渣炉内的高温熔体产生更剧烈的相对流动，进一步提高熔体的均匀性，从而提高棉纤维质量。
38.进一步地，熔渣炉中须保持炉内液面始终高于出渣口的最高位；优选地，控制熔渣炉内稳定的熔体量为单次输入的熔炼渣熔体的1-2倍。
39.进一步地，在熔渣炉起炉时，先将热态的熔炼渣投入熔渣炉，然后通电升温，再向熔渣炉加入配合料，待熔渣炉稳定供热后则按自动配比加料，具体地，将配合料铺撒到溜槽内的熔炼渣熔体表面，使得配合料粉末随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉。
40.本发明充分利用热态的熔炼渣的热量，能显著降低熔融能耗；垃圾飞灰、粉煤灰、滑石粉、石英粉和还原剂均为微粉，铺撒在热态铅熔炼渣表面并随之一起流入熔渣炉，使配合料与热态铅熔炼渣混合均匀，提高融化速度有利于进一步的节能；粉体与热态铅熔炼渣的充分混合，增加了氯与铅熔炼渣的接触面积，促进氯化铅等挥发，能提高渣和飞灰中残留金属的回收率。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
42.1.本发明通过溜槽和垃圾飞灰、配合料加入时机的控制，可简单、高效地实现熔炼渣熔体与配合料的充分混合，同时，溜槽内熔炼渣熔体与配合料在落入熔渣炉时，对已有熔体起到强烈的冲击作用，使熔体产生相对流动，有助于强化传质、传热，保证处理效果，并提升处理效率。
43.2.本发明通过熔炼渣与垃圾飞灰的协同，垃圾飞灰作为钙源补充铅熔炼渣中的cao，促进铅熔炼渣形成稳定的玻璃体；垃圾飞灰的cl与残留的铅等易挥发金属反应，形成易挥发氯化物进入烟尘，被富集回收；难挥发重金属和残留的少量易挥发重金属则通过玻璃态的熔体包裹固定，减少了铅熔炼渣中金属的流失，提高资源化利用价值。
44.3.本发明利用熔炼渣与垃圾飞灰、粉煤灰等协同，熔融形成可用于生产岩矿棉纤维的高温熔体，所得棉纤维的浸出毒性满足限定值，产品价值较高。
45.4.本发明直接利用热态铅熔炼渣熔体，避免了水淬造成的大量热损失，相比转化为水淬渣再利用，具有显著降低生产能耗的优势，同时能利用热态铅熔炼渣为导电介质启动熔渣炉，能显著提高起炉速度，降低起炉能耗。
46.5.本发明中配合料与热态熔炼渣同步进入熔渣炉，加快熔体的均化并提高均匀度，有利于棉纤维成形质量的提高，降低棉纤维中的渣球含量。同时，增加了氯与铅熔炼渣的接触面积，促进氯化铅等挥发，能提高渣和飞灰中残留金属的回收率。
47.6.本发明中固废和危废的总消纳量达80％以上，能有效减少天然矿物原料的使用。
附图说明
48.图1为本发明的溜槽剖面示意图。
49.图2为本发明的溜槽平面示意图。
50.图3为本发明的溜槽横截面示意图。
51.图中：1-反应炉；2-溜槽；3-熔渣炉；11-料层；12-液面；13-液态渣层。
具体实施方式
52.以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。若无特别说明，相关百分数是指质量百分数。
53.本发明各实施例、对比例中使用的各原料成分见表1。其中，铅熔炼渣为铅还原炉的炉渣；滑石粉中滑石含量80.1wt％；石英粉中石英含量为98.5wt％。
54.表1
[0055][0056]
实施例1
[0057]
一种铅熔炼渣的资源化利用方法，如图1-图3所示，具体包括如下步骤：
[0058]
按干基重量份计，将29份粉煤灰、15份滑石粉、4份石英粉和1份煤粉采用气力混合，得到配合料；取35份垃圾飞灰单，备用。其中，垃圾飞灰为生活垃圾发电厂的炉排炉飞灰；滑石粉的细度为-200目；石英粉的细度为-200目；粉煤灰的细度为-200目。
[0059]
反应炉1的侧面设有排渣口1-1，排渣口1-1为直径100mm的圆口，所述反应炉1为铅还原炉。溜槽具有进料口和排料口3-1，进料口与排渣口1-1连通，熔渣炉3的截面呈矩形，排料口3-1与熔渣炉3连通，排料口3-1与熔渣炉3的连通位置和出渣口设置在熔渣炉3的短边的两侧。溜槽2为u型，与竖直方向的夹角α为80
°
，宽度b为400mm，高度h为500mm，内部熔体深度为150
±
10mm(熔体液面与溜槽内底部最低处的距离)；排料口3-1呈喇叭状，排料口3-1的长度l1为熔渣炉3的宽度的0.5倍，排料口3-1的宽度l2为长度l1的一半，排料口3-1的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为30
°
。排料口3-1顶部设有1个直径为400mm的加料口2-a；溜槽2的顶部设有3个沿长度方向依次分布的加料口2-b1、加料口2-b2、加料口2-b3，间距a＝b＝c，加料口2-b1、2-b2、2-b3的直径为200mm。
[0060]
铅还原炉(反应炉1)中的热态铅熔炼渣熔体通过溜槽2流入熔渣炉，炉前料仓中的配合料定量从溜槽2上的加料口加入，铺撒在热态铅熔炼渣熔体表面随熔渣一起进入熔渣炉，熔炼90min，获得矿物棉熔体和烟气。铅熔炼渣和配合料的比例采用自动控制，即按照铅熔炼渣熔体32重量份、配合料48重量份、垃圾飞灰35重量份预先设定排渣量，然后计算配合料量，配合料称量完成后，采用螺旋加料机定量加料至溜槽上的加料口，其中从加料口2-a
加入48份配合料，从加料口2-b1、加料口2-b2和加料口2-b3的分别加入10重量份、12重量份和重量13份的垃圾飞灰。
[0061]
烟气先通过换热器急冷至200℃，然后烟气净化得到烟尘。烟尘含铅0.85％，铅回收率58.40％。所得烟尘采用软水浸出得到滤液和滤渣，滤渣烘干后磨细至200目，掺入配合料中，掺入量为1wt％；滤液浓缩后加苛性碱沉淀铅后，通过蒸发结晶，得到粗盐。
[0062]
熔渣炉中保持1.5
±
0.1倍铅还原炉单次排渣量的稳定熔体，控制熔渣炉内温度为1500
±
25℃，使出渣口的矿物棉熔体的粘度在0.4
±
0.1pa
·
s，将矿物棉熔体给入四辊离心机，成纤，得到平均直径5.5μm的棉纤维，渣球含量5.53％，其中成纤过程中施加酚醛树脂、憎水剂、防尘油等组合物粘结剂。棉纤维的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值。
[0063]
对比例1
[0064]
重复实施例1，区别仅在于：溜槽上无加料口，直接将配合料及垃圾飞灰投入熔渣炉中。
[0065]
配合料的料层聚集漂浮在熔体表面，熔炼90min仍有部分料层未熔融；所得烟尘含铅0.52％，回收率35.53％；成纤过程中产生的渣球量为6.78％。
[0066]
对比例2
[0067]
重复实施例1，区别仅在于：溜槽上仅设加料口2-a，并垃圾飞灰混入配合料中，从加料口2-a投入。
[0068]
配合料加入后先是在排料口处堆积，随着铅熔炼渣的流入被冲散，分散至熔渣炉，熔炼90min后，料层基本熔融。所得烟尘含铅0.67％，回收率46.20％；成纤过程中产生的渣球量为5.99wt％。
[0069]
对比例3
[0070]
重复实施例1，区别仅在于：溜槽上设1个加料口2-a和1个加料口2-b；其中通过加料口2-a加入48份配合料，通过加料口2-b加入35份垃圾飞灰。
[0071]
配合料加入后先是在排料口处堆积，堆积高度降低，随着铅熔炼渣的流入被冲散，分散至熔渣炉，熔炼90min后，料层熔融。所得烟尘含铅0.74％，回收率51.18％；成纤过程中产生的渣球量无明显变化。
[0072]
对比例4
[0073]
重复实施例1，区别仅在于：将垃圾飞灰混入配合料中，形成混合料；通过加料口2-a和加料口2-b加入混合料。
[0074]
所得烟尘含铅0.72％，回收率49.33％；成纤过程中产生的渣球量略有减少。
[0075]
由此可见，配合料直接加入到熔渣炉，料仓与熔体的混合效果较差，铅的挥发减少，矿物棉熔体的均匀性也变差，垃圾飞灰混入配合料中能略微提高熔体的均匀性，但不利于铅的挥发。
[0076]
对比例5
[0077]
重复实施例1，区别仅在于：宽度b为550mm，内部熔体深度为35
±
10mm。
[0078]
结果显示，部分铅熔炼渣在流入熔体时已出现凝结，导致配合料在溜槽内残留。
[0079]
实施例2
[0080]
一种铅熔炼渣的资源化利用方法，具体包括如下步骤：
[0081]
按干基重量份计，将27份粉煤灰、12份滑石粉、6份石英粉和0.5份煤粉、0.5份废活性炭粉采用气力混合，得到配合料；取40份垃圾飞灰，备用。其中，垃圾飞灰为生活垃圾发电厂的炉排炉飞灰；滑石粉的细度为-200目；石英粉的细度为-200目；粉煤灰的细度为-200目。
[0082]
反应炉1的侧面设有排渣口1-1，排渣口1-1为直径100mm的圆口，所述反应炉1为铅还原炉。溜槽具有进料口和排料口3-1，进料口与排渣口1-1连通，熔渣炉3的截面呈矩形，排料口3-1与熔渣炉3连通，排料口3-1与熔渣炉3的连通位置和出渣口设置在熔渣炉3的短边的两侧。溜槽2为u型，与竖直方向的夹角α为75
°
，宽度b为400mm，高度h为500mm，内部熔体深度为80
±
10mm；排料口3-1呈喇叭状，排料口3-1的长度l1为熔渣炉3的宽度的0.4倍，排料口3-1的宽度l2为长度l1的一半，排料口3-1的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为45
°
。排料口3-1顶部设有1个直径为400mm的加料口2-a；溜槽2的顶部设有2个沿长度方向依次分布的加料口2-b1、加料口2-b2，间距a＝b＝c，加料口2-b1、2-b2的直径均为200mm。
[0083]
铅还原炉(反应炉1)中的热态铅熔炼渣熔体通过溜槽2流入熔渣炉，炉前料仓中的配合料定量从溜槽2上的加料口加入，铺撒在热态铅熔炼渣熔体表面随熔渣一起进入熔渣炉，熔炼80min，获得矿物棉熔体和烟气。铅熔炼渣和配合料的比例采用自动控制，即按照铅熔炼渣熔体30重量份、配合料46重量份、垃圾飞灰40重量份预先设定排渣量，然后计算配合料量，配合料称量完成后，采用螺旋加料机定量加料至溜槽上的加料口，其中从加料口2-a加入46份配合料，从加料口2-b1、加料口2-b2分别加入15重量份、25重量份和重量13份的垃圾飞灰。
[0084]
烟气先通过换热器急冷至200℃，然后烟气净化得到烟尘。烟尘含铅0.68％，铅回收率57.22％。所得烟尘采用软水浸出得到滤液和滤渣，滤渣烘干后磨细至200目，掺入配合料中，掺入量为2wt％；滤液浓缩后加苛性碱沉淀铅后，通过蒸发结晶，得到粗盐。
[0085]
熔渣炉中保持1.2
±
0.1倍铅还原炉单次排渣量的稳定熔体，控制熔渣炉内温度为1480
±
25℃，使出渣口的矿物棉熔体的粘度在0.3
±
0.1pa
·
s，将矿物棉熔体给入四辊离心机，成纤，得到平均直径5.1μm的棉纤维，其中成纤过程中施加酚醛树脂、憎水剂、防尘油等组合物粘结剂。棉纤维的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值。
[0086]
实施例3
[0087]
一种铅熔炼渣的资源化利用方法，具体包括如下步骤：
[0088]
按干基重量份计，将32份粉煤灰、18份滑石粉采用气力混合，得到配合料；取30份垃圾飞灰，备用。其中，垃圾飞灰为生活垃圾发电厂的炉排炉飞灰；滑石粉的细度为-200目；粉煤灰的细度为-200目。
[0089]
反应炉1的侧面设有排渣口1-1，排渣口1-1为直径100mm的圆口，所述反应炉1为铅还原炉。溜槽具有进料口和排料口3-1，进料口与排渣口1-1连通，熔渣炉3的截面呈矩形，排料口3-1与熔渣炉3连通，排料口3-1与熔渣炉3的连通位置和出渣口设置在熔渣炉3的短边的两侧。溜槽2为u型，与竖直方向的夹角α为85
°
，宽度b为350mm，高度h为600mm，内部熔体深度为190
±
10mm；排料口3-1呈喇叭状，排料口3-1的长度l1为熔渣炉3的宽度的0.6倍，排料口3-1的宽度l2为长度l1的一半，排料口3-1的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为45
°
。排料口3-1顶部设有1个边长为450mm的方形加料口2-a；溜槽2的顶部设有设有2个沿长度方
向依次分布的加料口2-b1、加料口2-b2，间距a＝b＝c，加料口2-b1、2-b2均为方形，边长为150mm。
[0090]
铅还原炉(反应炉1)中的热态铅熔炼渣熔体通过溜槽2流入熔渣炉，炉前料仓中的配合料定量从溜槽2上的加料口加入，铺撒在热态铅熔炼渣熔体表面随熔渣一起进入熔渣炉，熔炼120min，获得矿物棉熔体和烟气。铅熔炼渣和配合料的比例采用自动控制，即按照铅熔炼渣熔体35重量份、配合料50重量份、垃圾飞灰30重量份预先设定排渣量，然后计算配合料量，配合料称量完成后，采用螺旋加料机定量加料至溜槽上的加料口，其中从加料口2-a加入50份配合料，从加料口2-b1、加料口2-b2分别加入10重量份、10重量份和重量10份的垃圾飞灰。
[0091]
烟气先通过换热器急冷至200℃，然后烟气净化得到烟尘。烟尘含铅1.04％，铅回收率56.24％。所得烟尘采用软水浸出得到滤液和滤渣，滤渣烘干后磨细至200目，掺入配合料中，掺入量为0.5wt％；滤液浓缩后加苛性碱沉淀铅后，通过蒸发结晶，得到粗盐。
[0092]
熔渣炉中保持1.8
±
0.1倍铅还原炉单次排渣量的稳定熔体，控制熔渣炉内温度为1520
±
25℃，使出渣口的矿物棉熔体的粘度在0.4
±
0.1pa
·
s，将矿物棉熔体给入四辊离心机，成纤，得到平均直径5.2μm的棉纤维，其中成纤过程中施加酚醛树脂、憎水剂、防尘油等组合物粘结剂。棉纤维的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值。
[0093]
实施例4
[0094]
一种铅熔炼渣的资源化利用方法，具体包括如下步骤：
[0095]
按干基重量份计，将28份粉煤灰、12份滑石粉、8份石英粉采用气力混合，得到配合料；取36份垃圾飞灰，备用。其中，垃圾飞灰为生活垃圾发电厂的炉排炉飞灰；滑石粉的细度为-200目；粉煤灰的细度为-200目；石英粉细度为-300目，石英含量为99.0wt％。
[0096]
反应炉1的侧面设有排渣口1-1，排渣口1-1为直径100mm的圆口，所述反应炉1为铅还原炉。溜槽具有进料口和排料口3-1，进料口与排渣口1-1连通，熔渣炉3的截面呈矩形，排料口3-1与熔渣炉3连通，排料口3-1与熔渣炉3的连通位置和出渣口设置在熔渣炉3的短边的两侧。溜槽2为u型，与竖直方向的夹角α为75
°
，宽度b为400mm，高度h为500mm，内部熔体深度为80
±
10mm；排料口3-1呈喇叭状，排料口3-1的长度l1为熔渣炉3的宽度的0.4倍，排料口3-1的宽度l2为长度l1的一半，排料口3-1的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为45
°
。排料口3-1顶部设有1个直径为400mm的加料口2-a；溜槽2的顶部设有2个沿长度方向依次分布的加料口2-b1、加料口2-b2，间距a＝b＝c，加料口2-b1、2-b2的直径均为200mm。
[0097]
铅还原炉(反应炉1)中的热态铅熔炼渣熔体通过溜槽2流入熔渣炉，炉前料仓中的配合料定量从溜槽2上的加料口加入，铺撒在热态铅熔炼渣熔体表面随熔渣一起进入熔渣炉，熔炼100min，获得矿物棉熔体和烟气。铅熔炼渣和配合料的比例采用自动控制，即按照铅熔炼渣熔体31重量份、配合料48重量份、垃圾飞灰36重量份预先设定排渣量，然后计算配合料量，配合料称量完成后，采用螺旋加料机定量加料至溜槽上的加料口，其中从加料口2-a加入48份配合料，从加料口2-b1、加料口2-b2分别加入10重量份、12重量份和重量14份的垃圾飞灰。
[0098]
烟气先通过换热器急冷至200℃，然后烟气净化得到烟尘。烟尘含铅0.82％，铅回收率59.65％。所得烟尘采用软水浸出得到滤液和滤渣，滤渣烘干后磨细至200目，掺入配合
料中，掺入量为1.0wt％；滤液浓缩后加苛性碱沉淀铅后，通过蒸发结晶，得到粗盐。
[0099]
熔渣炉中保持1.8
±
0.1倍铅还原炉单次排渣量的稳定熔体，控制熔渣炉内温度为1500
±
25℃，使出渣口的矿物棉熔体的粘度在0.4
±
0.1pa
·
s，将矿物棉熔体给入四辊离心机，成纤，得到平均直径5.4μm的棉纤维，其中成纤过程中施加酚醛树脂、憎水剂、防尘油等组合物粘结剂。棉纤维的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(gb 5085.3-2007)中的限定值。
[0100]
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围。

技术特征：

1.一种熔炼渣的资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将待处理的熔炼渣熔体通过溜槽输入熔渣炉中；同时，将垃圾飞灰、配合料添加到溜槽中，使得垃圾飞灰、配合料随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉中，熔炼，获得矿物棉熔体和烟气；其中，所述配合料的成分组成包括cao、mgo、sio2、al2o3中的一种或几种；s2、将所述矿物棉熔体纤维化，得到棉纤维。2.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于，所述熔炼渣为铅熔炼渣；所述配合料按干基重量份计，包括粉煤灰27-32份、滑石粉12-18份、石英粉0-8份和还原剂0-2份。3.根据权利要求2所述的资源化利用方法，其特征在于，所述铅熔炼渣中，sio2的含量为25-30wt％，al2o3的含量为8-12wt％，fe2o3的含量为30-40wt％，cao的含量为10-15wt％，mgo的含量为0-5wt％，na2o和k2o的含量之和≤5wt％，pb的含量≤2wt％。4.根据权利要求2所述的资源化利用方法，其特征在于，所述垃圾飞灰中，cao含量为45-50wt％、氯含量为20-28wt％，fe2o3含量≤5wt％、na2o和k2o的总含量≤12wt％；所述粉煤灰成分中，sio2的含量为48-55wt％，al2o3含量为24-30wt％，fe2o3含量≤6wt％、na2o和k2o的总含量≤6wt％；所述滑石粉中，sio2含量为48-54wt％，mgo含量为25-30wt％；所述石英粉中，sio2的含量≥98wt％。5.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于，对所述烟气进行收尘处理，获得烟灰；再对烟灰进行水浸，获得滤渣和含铅滤液；将滤渣返回s1，掺入配合料中。6.根据权利要求1所述的资源化利用方法，其特征在于，按干基重量计，所述铅熔炼渣熔体、垃圾飞灰和配合料的重量比为30-35:30-40:40-60。7.根据权利要求1-6任一项所述的资源化利用方法，其特征在于，所述溜槽的顶部设有多个加料口，所述多个加料口沿溜槽的长度方向依次分布；沿溜槽中熔炼渣熔体的流动方向看，通过前1-5个加料口加入垃圾飞灰，通过后1-3个加料口加入配合料；优选地，所述多个加料口沿溜槽的长度方向依次均匀分布。8.根据权利要求7所述的资源化利用方法，其特征在于，所述溜槽包括槽体，槽体一端设有进料口，槽体的另一端设有排料口，排料口与熔渣炉连通；排料口呈喇叭状，排料口的底面倾斜设置，且与竖直方向的夹角β为20-50
°
；优选地，槽体与竖直方向的夹角α为70-85
°
。9.根据权利要求1-6任一项所述的资源化利用方法，其特征在于，s1中，熔炼时间为60-120min。10.根据权利要求1-6任一项所述的资源化利用方法，其特征在于，s1中，将配合料均匀撒在溜槽内的熔炼渣熔体表面。

技术总结

本发明涉及一种熔炼渣的资源化利用方法，将待处理的熔炼渣熔体通过溜槽输入熔渣炉中；同时，将垃圾飞灰、配合料粉末添加到溜槽中，使得垃圾飞灰、配合料粉末随熔炼渣熔体一起流入熔渣炉中，熔炼，获得矿物棉熔体和烟气；其中，所述配合料的成分组成包括CaO、MgO、SiO2、Al2O3、氯化物中的一种或几种；以所述矿物棉熔体为原料，制备棉纤维。本发明通过溜槽和垃圾飞灰、配合料粉末加入时机的控制，可简单、高效地实现熔炼渣熔体与配合料粉末的充分混合，同时，溜槽内熔炼渣熔体与配合料粉末在落入熔渣炉时，对已有熔体起到强烈的冲击、搅拌作用，有助于强化传质、传热，保证处理效果，并提升处理效率。效率。效率。

技术研发人员：

刘维 何东祥 张立 范锦艳 张力攀 谢龙臣

受保护的技术使用者：

湖南锐异资环科技有限公司

技术研发日：

2022.09.30

技术公布日：

2023/3/24