新日鐵在前幾年開發(fā)了固體廢棄物直接熔融處理技術(shù)。該流程的主體設(shè)備類似一個(gè)直筒高爐,它從頂部加入固體廢棄物、焦炭和石灰石,從風(fēng)口吹入熱風(fēng)和鐵口出鐵和渣。熔融爐內(nèi)的溫度和氣體成分變化與高爐相似,爐內(nèi)存在干燥層、熱分解層和燃燒熔融層。

新日鐵開發(fā)的廢棄物直接熔融爐在處理100t固體廢棄物時(shí)(其中包括15t不可燃物質(zhì)),可以得到20t的資源化的物質(zhì),只有1m3需要掩埋的物質(zhì)。而焚燒爐卻要掩埋44m3的物質(zhì)。直接熔融處理爐有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。

(1)最終量少,由于風(fēng)口前焦炭高溫區(qū)的溫度很高,不能燃燒的物質(zhì)會(huì)被熔化成渣,資源化的比例高,循環(huán)再利用好。

(2)適用面廣,對(duì)可燃或不可燃、干燥或潮濕、一般或特殊的固體廢棄物都能夠處理,通常不需要對(duì)固體廢棄物進(jìn)行預(yù)處理。

(3)處理過(guò)程產(chǎn)生的能量可以再次利用,產(chǎn)生的氣體含有較高的CO,可以作為鋼鐵廠的燃料,熔渣和熔鐵的熱量可以回收。

新日鐵通過(guò)研究對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),將原單排風(fēng)口改變成雙排風(fēng)口,下排風(fēng)口吹入氧氣,提高爐缸溫度,促進(jìn)熔融物的渣鐵分離,上排風(fēng)口吹入熱空氣,增加二次燃燒,為爐內(nèi)上部熱分解提供更多的熱量。改進(jìn)后的熔融爐在能源利用、附屬材料、單位容積處理能力、最終產(chǎn)物的質(zhì)量等方面都有很大的提高。在日處理60t的改進(jìn)爐進(jìn)行了連續(xù)204天的試驗(yàn),共處理固體廢棄物近13000t,其中可燃物質(zhì)11095t,不可燃物質(zhì)1447t和大塊料550t,處理后得到可利用渣和金屬共2415t。

液態(tài)渣的主要成分(%)是39.0SiO2、35.6CaO、15.8Al2O3、3.7Na2O、3.0Fe2O3、1.7MgO和其他的金屬。對(duì)渣進(jìn)行了溶解物的浸出試驗(yàn),有害金屬如As、Cd、Cr6+、T-Hg、Pb和Se的浸出量(mg/L)都小于土壤容許的值。同時(shí)又檢驗(yàn)了渣的性能,如破碎的粒度分布、比重、吸水量和密度等。結(jié)果表明這類熔渣可以作為民用建筑材料應(yīng)用。液態(tài)金屬的主要成分(%)是90.0%Fe、3.3Cu、2.5Si、2.0C、0.6Cr、0.2Ni和其他的金屬。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理可以回收其中有用的金屬。