CN113720110A - 一种应用于脱水烘干的物料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于脱水烘干的物料及其使用方法，本发明利用氧化钙或氢氧化钠具有吸水性且吸水放热的特性，使用氧化钙或氢氧化钠烘干物料，降低物料含水量和物料中的氨、氮，具有处理工艺简单、烘干效率高、烘干过程中无废气排放，且能对烘干物料进行有效的无害化处理，具有环保、高效、低能耗、无污染的特点，对磷石膏和电石渣处理后，在降低物料含水量的同时，提高磷石膏和电石渣的利用价值，具有较好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于环保烘干技术领域，具体的说，涉及一种应用于脱水烘干的物料及其使用方法。
背景技术
在工业生产或城市垃圾处理过程中，产生的废渣大多含有较高的水分且具有污染性，这些废渣目前大多采用堆放或填埋方式处理，在堆放或填埋后，含水较高的废渣中的杂质离子往往会随着堆放或填埋时间延长，废渣中的有害物质被浸出，严重污染地下水。对于需要后序处理的含水较高的废渣，在堆放过程中，因含水较高容易结块，造成后序处理困难。
目前对废渣的干燥多采用火法烘干，例如通过燃烧产生热风，利用热风干燥，在火法烘干过程中会产生大量废气，能源消耗量较大，干燥成本高、环保代价大。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明通过将氧化钙或氢氧化钠混入需烘干的物料中，利用物料吸水和吸水放热的特性，将物料烘干，处理工艺简单、烘干效率高、烘干过程中无废气排放，且能对烘干物料进行有效的无害化处理，具有环保、高效、低能耗、无污染的特点。
为此，本发明的目的之一在于提供了一种应用于脱水烘干的物料，本发明的第二目的在于提供一种应用于脱水烘干的物料的使用方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种应用于脱水烘干的物料为氧化钙或氢氧化钠。
进一步的，所述的氧化钙或氢氧化钠在干燥工业废渣或城市垃圾中的应用。
所述的应用于脱水烘干的物料的使用方法，其包括如下步骤：
1）计量称重：将需烘干物料和氧化钙或氢氧化钠分别计量称重；
2）搅拌混合：将需烘干物料与氧化钙或氢氧化钠搅拌混合；
3）吸水反应：氧化钙或氢氧化钠发生吸水和放热反应；
4）通风散热：将物料进行通风散热，水分挥发。
进一步的，所述需烘干物料的含水量为＜50%。
本发明的有益效果：
本发明通过将氧化钙或氢氧化钠混入需烘干的物料中，利用氧化钙或氢氧化钠吸水和吸水放热的特性，将物料烘干，处理工艺简单、烘干效率高、烘干过程中无废气排放，且能对烘干物料进行有效的无害化处理，具有环保、高效、低能耗、无污染的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
所述的应用于脱水烘干的物料为氧化钙或氢氧化钠。氧化钙和氢氧化钠均具有较强的吸水性，且吸水后产生热量，在吸水和放热的双重作用下，起到干燥物料作用
进一步的，所述的氧化钙或氢氧化钠在干燥工业废渣或城市垃圾中的应用。
所述的应用于脱水烘干的物料的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）计量称重：将需烘干物料和氧化钙或氢氧化钠分别计量称重；
氧化钙的放热量为2811kj／kg；NaOH和水的比例不同，溶解热也不同，如5%NaOH的1249KJ/kg、40%NaOH的971KJ/kg、90%NaOH的159KJ/kg。根据需要脱水烘干物料量的含水率计算出所需要的热量消耗量来称量所需的氧化钙或氢氧化钠。
2）搅拌混合：将需烘干物料与氧化钙或氢氧化钠搅拌混合。
3）吸水反应：氧化钙或氢氧化钠发生吸水和放热反应，氧化钙和氢氧化钠发生吸水和吸水放热反应，将需烘干物料中的水分吸收并烘干，降低物料的含水率和物料中的氨、氮成份。
4）通风散热：将物料进行通风散热，水分挥发和降低物料中的氨、氮。氧化钙和氢氧化钠的吸水和吸水放热反应持续且较为缓慢，将物料放在通风处，氧化钙和氢氧化钠逐渐完成吸水，并在吸水过程中产生热量，将物料烘干降低氨、氮成份。
应用氧化钙或氢氧化钠烘干物料，不仅工艺流程短、生产成本低、操作简单、经济性强，投入低见效快、能适用于不同规模物料的干燥需求、对生产设备要求低、安全可靠。此外，根据工业生产的特点，目前的工业废渣以酸性为主，氧化钙和氢氧化钠均属于碱性物料，可在吸水干燥的同时，对工业废渣进行中和，甚至能与废渣中的有害物质发生固化反应，大大降低废渣的氨、氮，提高废渣的利用价值。
实施例1
本实施例需烘干物料为二水湿法磷酸生产过程中产生的磷石膏。
目前湿法磷酸生产过程中产生的磷石膏主要堆放处理，尚无有效的利用办法。且磷石膏中含有大量的氟、有机物、氟、镁、酸性或碱性盐，在堆放过程中，会渗透至地下水中，造成地下水污染，特别是氟，对人体危害较大。
方法步骤如下：
将含水率低于18％的磷石膏与氧化钙（90%wt）以2:1的质量比计量，加入到300型搅拌机，混合搅拌后放入6立方米的反应室，在反应室内氧化钙吸水放热使磷石膏温度达到200度以上的时间达30分钟，反应90分钟后，用装载机将磷石膏铺开，使磷石膏中水份挥发，放置8小时后，水份脱至6％以下，整个干燥过程中尾气排放达标，无含氟气体排放。在磷石膏被氧化钙吸水烘干同时，200度温度下，二水石膏受热脱水反应，转化为利用价值更高的半水石膏，同时磷石膏中含有的氟、镁、氨被有效固化，磷酸、氯、硫酸根等酸性物质被有效中和。所制得的半水石膏主含量达87%wt、结晶水6.2、含水率6％内。经干燥后的磷石膏与中性水以1:2的质量比混合，浸泡20小时后过滤，滤液中氟含量小于20ppm，镁含量小于50ppm，磷酸根含量小于100ppm，铵根离子含量小于30ppm。通过本发明的技术方案，不仅可以将二水石膏转化为半水石膏，且有毒有害物质得到有效固化，具有较好的社会效益。
现日生产半水石膏1000吨，已生产半水石膏产品60000吨，生产成本160元／吨。
对比例1
传统火法干燥与实施例1相同的磷石膏，将含水率18％的磷石膏用180-250度，干燥至含水量小于6%，所制得的半水石膏主含量达86.8%结晶水6.2、含水率6％内。经干燥后的磷石膏与中性水以1:2的质量比混合，浸泡20小时后过滤，滤液中氟含量为1.35%，镁含量0.89%，铵根离子含量0.01%。
实施例2
本实施例需烘干物料为电石渣。
电石渣主要成分为氢氧化钙，含砷、氨和硫等有毒有害物质，含水量较高，且由于含有硅胶浓缩处理困难，浓缩成本较高。
方法步骤如下：将含水率低于42％的电石渣与氧化钙（90%wt）以3：1质量比计量，加入300型搅拌机混合搅拌，混合后放入10立方米的反应室进行反应，反应60分钟，电石渣物料温度达到120度的时间达10分钟以上，用装载机辅开电石渣，散热蒸发水份，自然堆放8小时后，水份脱至3％以下，用吨袋包装。
在氧化钙和电石渣物料吸水放热的同时还将电石渣里246ppm的氨、氮残留物受热气化蒸发，经检测氨、氮残留物均低于10ppm。
现日生产氢氧化钙500吨已生产产品5000吨，生产成本180元／吨。所得的氢氧化钙产品，可作为化工脱硫剂、造纸塑料填充剂、建筑材料抹灰砂浆。
由于电石渣含水高，且含有硅胶的特点，传统旋转窑火法干燥，能源消耗高，且干燥设备易堵塞，对设备要求较高，且干燥过程中有有毒气体挥发量较大，需要配备尾气吸收装置，本发明对电石渣干燥，投资小、环保无二次污染、工艺简易运行成本低、所用原料经济易采购、能耗降低40％，且所用氧化钙最终变为氢氧化钙，对品质没有附加污染。
实施例3
本实施例需烘干物料为滇池河道淤泥。
方法步骤如下：
将淤泥用挖掘机从河里清出，装入混凝土搅拌车里沉淀10分钟后，排除上层水，将底部淤泥与氧化钙（95%wt）以6：1的质量比搅拌混合，氧化钙吸水并放热，反应后淤泥水份降低至含水率16％，运至土场堆放，处理成本68元／吨。
实施例4
本实施例需烘干物料为水果残渣。
方法步骤如下：
将大理宾川果汁厂生产的含水率60％的果汁残渣一吨与30kg氢氧化钠拌合后，堆放至反应室，反应后果渣水份降低至12％内，脱水处理成本68元／吨。
以上优选实施例中，反应室是一个圆桶容器或采用市场销售的反应釜，一般用4m3、6m3或10m3规格，使用时将上盖打开装料后盖紧，下底排料后复位，内压6kg，工作温度300度。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种应用于脱水烘干的物料，其特征在于：所述应用于脱水烘干的物料为氧化钙或氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述应用于脱水烘干的物料，其特征在于：所述的氧化钙或氢氧化钠在干燥工业废渣或城市垃圾中的应用。
3.根据权利要求1所述应用于脱水烘干的物料的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）计量称重：将需烘干物料和氧化钙或氢氧化钠分别计量称重；
2）搅拌混合：将需烘干物料与氧化钙或氢氧化钠搅拌混合；
3）吸水反应：氧化钙或氢氧化钠发生吸水和放热反应；
4）通风散热：将物料进行通风散热，水分挥发。
4.根据权利要求3所述的一种应用于脱水烘干的物料及其使用方法，其特征在于：所述需烘干物料的含水量＜50%。
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