本發(fā)明屬于污染土處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含氰污染土的處置工藝。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，污染物質(zhì)在土體中長(zhǎng)期積累、沉淀、遷移，土的污染問題也日趨嚴(yán)重，其對(duì)自然界及人們生活、生產(chǎn)的惡劣影響日漸突顯，對(duì)污染土的研究及處置也受到了重視。氰化物是極毒的物質(zhì)，可通過呼吸道或消化道進(jìn)入人體，與體內(nèi)細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵結(jié)合，從而使細(xì)胞不能利用氧，失去了傳遞氧的作用，最終導(dǎo)致機(jī)體缺氧死亡，因此，含氰污染土必須經(jīng)過科學(xué)合理的處置才能有效防止給人、動(dòng)物和植物以及農(nóng)業(yè)帶來危害。水泥窯具有煅燒溫度高、熱容量大、工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，為廢棄物減量化、資源化、無害化處置奠定了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

在有機(jī)污染土的處置技術(shù)中，利用水泥窯處置有機(jī)污染土是一種有效的技術(shù)，主要是利用水泥窯的高溫條件焚燒污染土中的有機(jī)物，焚燒后的固體作為水泥生產(chǎn)原料組分，同時(shí)由于水泥窯具有負(fù)壓和全封閉的特點(diǎn)，處理過程中產(chǎn)生的氣體在負(fù)壓作用下無法逸出回轉(zhuǎn)窯，在高溫下最終燃燒消解成無毒氣體。因此，研究水泥窯協(xié)同處置污染土的技術(shù)對(duì)于替代水泥生產(chǎn)原料組分、實(shí)現(xiàn)含氰污染土的資源化處置利用，節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種利用水泥窯協(xié)同處置含氰污染土的處置工藝，實(shí)現(xiàn)了含氰污染土的資源化、無害化、安全化處置，同時(shí)防止造成二次污染。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種含氰污染土的處置工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)污染土堆存：氰化物污染土進(jìn)廠后卸到指定儲(chǔ)存場(chǎng)地，儲(chǔ)存場(chǎng)地均進(jìn)行防滲處理，并做好苫蓋；

2)污染土篩分破碎：對(duì)污染土進(jìn)行初步篩分、除鐵等處理，控制粒徑小于50mm；

3)污染土密閉傳輸與均化：篩上物經(jīng)破碎機(jī)破碎后，與篩下物一起由皮帶輸送機(jī)輸送至密閉的原料預(yù)均化堆場(chǎng)；

4)進(jìn)料計(jì)量：經(jīng)機(jī)械化均化后，通過皮帶輸送機(jī)送入原料計(jì)量倉(cāng)，經(jīng)倉(cāng)下定量給料機(jī)計(jì)量后，再經(jīng)皮帶輸送機(jī)，由一線水泥窯窯尾煙室入窯；

5)水泥窯處置：控制水泥窯內(nèi)焚燒溫度在≥900℃，保證火焰燃燒穩(wěn)定，沒有黑火頭產(chǎn)生；控制水泥窯窯速為1.5～2.0r/min，在水泥窯中的停留時(shí)間≥20min；

6)尾氣焚燒：熱處理過程產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入分解爐內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒處置，通過噴煤粉燃燒，分解爐內(nèi)燃燒溫度控制在1000～1200℃，分解爐出口溫度控制在900℃，尾氣在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間大于2秒。

本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施：

所述分解爐內(nèi)還噴入石灰石粉，進(jìn)行干法脫硫及吸收酸性氣體。

所述水泥窯內(nèi)焚燒溫度控制在900～1000℃。

所述皮帶輸送機(jī)為密閉的皮帶輸送機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1)充分利用原有設(shè)施，降低投資，含氰污染土在水泥窯內(nèi)，與窯頭熱風(fēng)進(jìn)行逆流換熱，將氰化物蒸發(fā)分離之后，利用窯尾高溫進(jìn)行熱脫附，含氰廢氣二次加溫，去除氰化物，實(shí)現(xiàn)了含氰污染土的資源化、無害化、安全化處置，實(shí)現(xiàn)了水泥窯熱解析工藝。

2)經(jīng)熱解析后的廢土進(jìn)入冷卻機(jī)冷卻后送入現(xiàn)有熟料庫(kù)，并倒運(yùn)至堆場(chǎng)作為部分原料摻加回用生產(chǎn)水泥熟料，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用。

3)通過窯分解爐，為穩(wěn)定提升窯尾溫度提供熱量，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定窯尾煤粉助燃，提高氰化物在窯內(nèi)熱解析的效率。

4)熱處理過程產(chǎn)生的尾氣采用二次燃燒技術(shù)，避免了加熱過程中揮發(fā)的氰化物直接排入大氣中，造成環(huán)境二次污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

實(shí)施例：

一種含氰污染土的處置工藝，包括如下步驟：

1)污染土堆存：氰化物污染土進(jìn)廠后卸到指定儲(chǔ)存場(chǎng)地，儲(chǔ)存場(chǎng)地均進(jìn)行防滲處理，并做好苫蓋；

2)污染土篩分破碎：采用挖掘機(jī)、鏟車、振動(dòng)篩等設(shè)備設(shè)施，對(duì)污染土進(jìn)行初步篩分、除鐵等處理，控制粒徑小于50mm；

3)污染土密閉傳輸與均化：篩上物經(jīng)破碎機(jī)破碎后，與篩下物一起由皮帶輸送機(jī)輸送至密閉的原料預(yù)均化堆場(chǎng)；

4)進(jìn)料計(jì)量：經(jīng)機(jī)械化均化后，通過密閉的皮帶輸送機(jī)送入原料計(jì)量倉(cāng)，經(jīng)倉(cāng)下定量給料機(jī)計(jì)量后，再經(jīng)專用密閉皮帶輸送機(jī)及鎖風(fēng)裝置，此鎖風(fēng)裝置布置在整個(gè)輸送管線上，由一線水泥窯窯尾煙室入窯；

5)水泥窯處置：控制水泥窯內(nèi)焚燒溫度在900℃～1000℃，保證火焰燃燒穩(wěn)定，沒有黑火頭產(chǎn)生；控制水泥窯窯速為1.5～2.0r/min，保證污染土壤在水泥窯中的停留時(shí)間≥20min，確保污染土與高溫氣體在窯內(nèi)充分接觸，保證土壤中污染物徹底分解脫附；

6)尾氣焚燒：熱處理過程產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入分解爐內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒處置，通過噴煤粉燃燒，分解爐內(nèi)燃燒溫度控制在1000～1200℃，分解爐出口溫度控制在900℃，氣體在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間大于2秒，確保焚燒分解氰化物及其他污染物。

處理達(dá)標(biāo)的污染土經(jīng)過篦冷機(jī)冷卻后暫存于水泥熟料庫(kù)，冷卻交換高溫氣體重復(fù)利用。

作為優(yōu)選，為確保系統(tǒng)尾氣滿足環(huán)保排放要求，分解爐內(nèi)還噴入石灰石粉，進(jìn)行干法脫硫及吸收酸性氣體，抑制so2氣體的產(chǎn)生，根據(jù)nox排放量適時(shí)開啟脫硝系統(tǒng)，降低nox的產(chǎn)生。

對(duì)含氰污染土的不同熱處理技術(shù)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)定做進(jìn)一步的說明如下：

(1)馬弗爐熱處理技術(shù)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)土壤：分別從812項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)爆炸大坑內(nèi)和c37點(diǎn)位采集實(shí)驗(yàn)土壤，土壤總氰初始濃度分別為150mg/kg、90.7mg/kg。土壤風(fēng)干后，研磨過20目篩。實(shí)驗(yàn)參數(shù)：氧化鈣添加比例為5％，分別在450℃、650℃、850℃、1050℃開展實(shí)驗(yàn)；達(dá)到設(shè)定溫度后，加入污染土，然后恒溫10min/20min/30min/40min/50min/60min后，檢測(cè)土壤中殘留總氰化物含量，檢測(cè)結(jié)果見表1所示。

表1馬弗爐熱處理土壤中殘留總氰化物含量

nd代表未檢出。

測(cè)試結(jié)論：從表1中可以看到，經(jīng)過對(duì)兩種不同污染程度的土壤不同加熱時(shí)間和加熱溫度的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度高于650℃，加熱10min以上，土壤中總氰化物含量降低到修復(fù)目標(biāo)值(9.86mg/kg)；隨著加熱溫度越高，土壤中氰化物殘留含量越低；當(dāng)溫度高于850℃，加熱20min以上，除少量殘留外，土壤中殘留總氰化物含量基本未檢出。

(2)旋轉(zhuǎn)爐熱處理技術(shù)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)土壤：從812現(xiàn)場(chǎng)爆炸大坑內(nèi)采集實(shí)驗(yàn)土壤，土壤總氰初始濃度為150mg/kg，土壤風(fēng)干后，研磨過20目篩。實(shí)驗(yàn)參數(shù)：氧化鈣添加比例為5％，分別在450℃、650℃開展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到設(shè)定溫度后，加入污染土壤，然后恒溫0min/10min/20min/30min/40min/50min/60min，旋轉(zhuǎn)速率為30r/min，加熱過程中不通氮?dú)?，加熱結(jié)束取樣之前通氮?dú)獯?min，氮?dú)饨?jīng)過含naoh溶液(濃度為0.2m，體積為250ml)的洗氣瓶吸收；檢測(cè)土壤和堿吸收液中總氰化物含量，檢測(cè)結(jié)果見表2所示。

表2旋轉(zhuǎn)爐熱處理土壤和堿吸收液中總氰化物含量

nd代表未檢出。

測(cè)試結(jié)論：從表2中可以看到，對(duì)堿吸收液檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在加熱過程中，有部分氰化物未經(jīng)分解直接通過大氣排出；單位質(zhì)量污染土壤排放氰化物在10^-6mg/g～10^-4mg/g之間，總體呈現(xiàn)溫度較高時(shí)，短時(shí)間內(nèi)即可排放大量氰化物。

對(duì)比以上表1和表2測(cè)試結(jié)果可以看到，在相同溫度和相同污染程度的土壤試驗(yàn)條件下，旋轉(zhuǎn)爐熱處理效率明顯高于馬弗爐，主要原因是旋轉(zhuǎn)使得土壤受熱與空氣接觸充分，有利于氰化物氧化分解。

因此，綜合上述實(shí)例分析得出，熱處理技術(shù)能夠在650℃～1000℃環(huán)境下迅速將土壤氰化物去除，說明熱處理技術(shù)適合氰化物污染土壤修復(fù)。但是，需要采用尾氣二次燃燒技術(shù)，以防止加熱過程中揮發(fā)的氰化物直接排入大氣中，造成環(huán)境二次污染。

以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。