钢铁业副产物衍生Thermite熔剂熔融处理及回收都市垃圾焚化飞灰之研究

创新熔融技术之研究--利用具有高温自传播特性的工业副产物衍生Thermite反应熔融处理及回收都市垃圾焚化飞灰.选定两种钢铁业副产物-转炉矿泥及热轧矿泥与铝业下脚料--铝屑混合成Thermite熔剂(文中称Thermite A、Thermite B),应用于熔融处理都市垃圾焚化飞灰及回收金属资源与熔渣之研究.两种副产物与铝屑衍生Thermite熔剂之最佳配比与理论值相符,分别为28.1%铝屑混合71.9%转炉矿泥、25.2%铝屑混合74.8%热轧矿泥.反应具自传播特性之最大飞灰添加量分别为21.1%、15.7%范围,自传播特性不受辅助热源影响.以两种钢铁业副产物衍生Thermite熔剂熔融处理都市垃圾焚化飞灰结果:反应温度分别可达2048℃～1236℃及1766℃～1200℃高温.产物包括熔渣与金属锭,经辅助热源修正后,两者分离效果良好,总固体物回收率分别介于81.8%～96.3%及81.4%～94.6%;熔渣呈现黑色坚硬玻璃质状,XRD分析其主要物种为Al2O3、Fe、CaAl4O7、SiO2;TCLP溶出结果符合环保署法规限值,显示熔渣安定性及可再利用价值.金属锭中铁含量介于91.8%～97.9%,以理论配比所得之金属锭含铁量最高,辅助热源提升反应温度可提高金属锭之含铁量.综合评估,利用工业废弃资材自身化学反应热能提供作为熔融热源,处理有害事业废弃物,同时回收金属资源及熔渣.技术精进创新、节省能源、环境友善最终处理、废弃物资源化等优点.对于建立永续发展之循环型环境而言,为极具价值之技术.