[發(fā)明專(zhuān)利]從垃圾焚燒二次飛灰中提取重金屬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010182712.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101818256A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉陽(yáng)生;曾輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉陽(yáng)生;曾輝
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/02
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/02
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從垃圾焚燒二次飛灰中提取重金屬的方法。

背景技術(shù)

垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市處理生活垃圾的主要手段之一。垃圾焚燒過(guò)程產(chǎn)生的飛灰含有高濃度的重金屬和二噁英等污染物，按照我國(guó)的危險(xiǎn)廢物名錄，屬于危險(xiǎn)廢物范疇，應(yīng)該進(jìn)行固化穩(wěn)定化處理，不僅處置成本較高，而且占用安全填埋場(chǎng)地。將垃圾焚燒飛灰中的重金屬提取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)重金屬資源化利用，目前已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注。

從飛灰中回收重金屬的方法主要包括：酸浸取法(以硫酸或醋酸溶液浸取為主)，堿浸取法(以氫氧化鈉溶液或氨水浸取為主)，以及電沉積法。

(1)酸浸取法將各種重金屬同時(shí)浸出，得到的是混合溶液，金屬之間很難分離，而且鉛的浸出率很低，只有20％。剩余的飛灰殘?jiān)腥匀缓兄亟饘巽U，屬于危險(xiǎn)廢物，需要進(jìn)行固化穩(wěn)定化處置。

(2)堿浸取法可以選擇性浸出兩性金屬Pb、Zn。但是，浸取效率低，大量金屬仍然殘留在殘?jiān)?如Zn的提取率只有20～30％)，仍然需要當(dāng)成危險(xiǎn)廢物進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。

(3)電沉積法：從理論上講，可以通過(guò)控制各個(gè)金屬離子的還原電位實(shí)現(xiàn)Pb、Cu和Zn的選擇性分離，但是由于溶液中其它金屬離子的還原電位與目標(biāo)金屬離子之間存在著交叉區(qū)域，因此在電極上往往得到的是各種金屬的混合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種從垃圾焚燒二次飛灰中提取重金屬的方法，本發(fā)明通過(guò)一次加熱水洗將銅和鋅的氯化物實(shí)現(xiàn)分離，第二次濃鹽酸加熱回流萃取得到鉛的氯化物。從而實(shí)現(xiàn)重金屬的回收。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種從垃圾焚燒二次飛灰中提取重金屬的方法，所述方法為濕法提取方法，通過(guò)加熱水洗和濃酸萃取從二次飛灰中回收重金屬鉛、鋅和銅。

具體步驟為：將垃圾焚燒二次飛灰緩慢加入水中，二次飛灰∶水的質(zhì)量比為1∶2～3；在60～80℃下，攪拌水洗30～90分鐘；再自然沉降2～4小時(shí)，將上清液和下層殘?jiān)蛛x；分離的上清液中含有2～12％CuCl₂和3～10％ZnCl₂；向分離的殘?jiān)屑尤肫涞润w積量的濃鹽酸溶液，在60～80℃下攪拌回流萃取30分鐘后，固液離心分離，得到萃取液和殘余固體殘?jiān)坏玫降妮腿∫褐泻?～10％PbCl₂，將分離的上清液在100℃下蒸發(fā)，得到富含CuCl₂和ZnCl₂的固體粉末，蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣經(jīng)冷凝后回用；將萃取液在60～80℃下真空蒸發(fā)，得到PbCl₂粉末，同時(shí)回收鹽酸；在殘余固體殘?jiān)屑尤胫亓繚舛葹?0％的石灰攪拌均勻，使其成為惰性固體廢物。

本發(fā)明具有以下的特點(diǎn)：

(1)本發(fā)明重金屬的回收效率大于95％，分別得到氯化銅氯化鋅混合粉末和氯化鉛粉末。

(2)蒸發(fā)過(guò)程同時(shí)回收冷凝液和鹽酸，分別回用于水洗過(guò)程和酸萃取過(guò)程。向殘?jiān)屑尤?0％的石灰中和，使得殘余固體廢物實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述重金屬濕法回收流程圖。

圖中：1.二次飛灰，2.水洗罐，3.上清液，4.水洗殘?jiān)?.酸萃取反應(yīng)器，6.萃取液，7.萃取殘?jiān)?.石灰中和池，9.穩(wěn)定化的固體殘?jiān)?0.蒸發(fā)器，11.真空蒸餾釜，12.冷凝水，13.氯化銅氯化鋅粉末，14.鹽酸，15.氯化鉛的固體粉末。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，將二次飛灰1通過(guò)螺旋給料機(jī)緩慢加入水洗罐2中，灰水質(zhì)量比為1∶2，在80℃下攪拌水洗90分鐘；再自然沉降2小時(shí)，固液分離，得到上清液3和水洗殘?jiān)?。水洗殘?jiān)c濃鹽酸等體積混合在酸萃取反應(yīng)器5內(nèi)加熱萃取30分鐘，得到萃取液6和萃取殘?jiān)?，將萃取殘?jiān)c重量濃度為10％的石灰混合，在石灰中和池8內(nèi)攪拌均勻，得到穩(wěn)定化的固體殘?jiān)?。

上清液3中含有高濃度的氯化銅和氯化鋅，在蒸發(fā)器10中蒸發(fā)，得到冷凝水12以及氯化銅和氯化鋅固體粉末13。萃取液6在真空蒸餾釜11內(nèi)減壓蒸餾回收鹽酸14，得到氯化鉛的固體粉末15。

實(shí)施例2

如圖1所示，將二次飛灰1通過(guò)螺旋給料機(jī)緩慢加入水洗罐2中，灰水質(zhì)量比為1∶3，在60℃下攪拌水洗30分鐘；再自然沉降4小時(shí)，固液分離，得到上清液3和水洗殘?jiān)?。水洗殘?jiān)c濃鹽酸等體積混合在酸萃取反應(yīng)器5內(nèi)加熱萃取1小時(shí)，得到萃取液6和萃取殘?jiān)?，將萃取殘?jiān)c重量濃度為10％的石灰混合，在石灰中和池8內(nèi)攪拌均勻，得到穩(wěn)定化的固體殘?jiān)?。