[發(fā)明專利]一種飛灰重金屬固化劑及其固化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710224605.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN106924926A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪;張聶奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張洪
• 主分類號(hào): A62D3/33
• 分類號(hào): A62D3/33;A62D101/08;A62D101/43
• 代理公司: 北京創(chuàng)遇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11577
• 代理人: 李芙蓉,孫進(jìn)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛灰重金屬固化劑及其固化方法。

背景技術(shù)

隨著我國垃圾焚燒處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，垃圾焚燒飛灰產(chǎn)量也在日益增高，垃圾焚燒飛灰中的二噁英和重金屬元素?cái)U(kuò)散到空氣、土壤和水體中會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人類和其他生物的生存，因此如何合理的處理垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰成為很多垃圾處理廠、垃圾發(fā)電廠亟待解決的問題。

垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰固化處理需要滿足兩個(gè)條件：一是經(jīng)過固化處理后形成的固化塊要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，以減少人為和自然環(huán)境對(duì)固化塊的破壞導(dǎo)致有害元素浸出造成環(huán)境污染；二是固化處理后的固化塊的重金屬浸出毒性需滿足《生活垃圾焚燒污染控制新標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)要求，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

目前國內(nèi)外對(duì)垃圾焚燒飛灰通常采用的處理方法有：(1)穩(wěn)定固化，采用的固化劑主要有3種，水泥、石灰、泥清，將飛灰中的重金屬及其他污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來，以便運(yùn)輸和處置，但是這幾種固化劑存在弊端，一是成本高，二是操作環(huán)境惡劣，效果不是很好，禁不起酸和堿的腐蝕。(2)將重金屬與飛灰進(jìn)行分離，首先將重金屬離子從飛灰中萃取出來，再加入藥劑，生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，但是這種方法存在瓶頸，萃取率太低，而且成本高、投資大，目前的應(yīng)用效果不甚理想。因此急需將開發(fā)一種新型飛灰重金屬固化劑，處理成本低，可操作性強(qiáng)，能夠很好的封閉重金屬，不怕酸和堿的侵蝕且耐高溫，把危廢轉(zhuǎn)變?yōu)橐话銖U物進(jìn)行填埋處理，大大降低飛灰的處理成本，給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益，且改善了周邊環(huán)境的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飛灰重金屬固化劑及其固化方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中固化飛灰重金屬處理成本高、操作環(huán)境惡劣、處理效果不理想等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以兩種廉價(jià)易得的化工原料硅酸鈉和硫酸按一定比例先后加入到飛灰中攪拌，硅酸鈉與硫酸反應(yīng)形成水凝膠，硅酸鈉粘結(jié)固化飛灰，共同對(duì)飛灰重金屬離子進(jìn)行固化封閉。具體地，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種飛灰重金屬固化劑，按重量份計(jì)包括以下組分：硅酸鈉50～250份、硫酸60～130份；

進(jìn)一步地，所述固化劑配方為：硅酸鈉200份、硫酸80份；

進(jìn)一步地，所述硅酸鈉稀釋至10％～20％；

進(jìn)一步地，所述硫酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的濃硫酸；

進(jìn)一步地，所述固化劑處理飛灰重金屬的固化方法，包括如下步驟:

(1)飛灰預(yù)處理：將飛灰加入到攪拌器中，再加入水，啟動(dòng)攪拌器攪拌將飛灰潤濕；

(2)配制固化劑：按比例將硅酸鈉進(jìn)行稀釋，配制成硅酸鈉溶液；

(3)固化飛灰：按比例將步驟(2)所得硅酸鈉溶液加入到步驟(1)所述的飛灰中，攪拌均勻后再按比例加入硫酸，充分?jǐn)嚢杈鶆?，得水凝膠類混料；

(4)毒性檢測：所得混料成型，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7～28天，使其形成固化體，固化后的飛灰重金屬復(fù)合物進(jìn)行浸出毒性檢測，滿足《生活垃圾焚燒污染控制新標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)的要求；

進(jìn)一步地，所述步驟(3)固化劑按重量份計(jì)的加入比例為：飛灰1000份、硅酸鈉200份、硫酸80份；

進(jìn)一步地，所述步驟(3)所得水凝膠類混料為化學(xué)凝膠類混料；

進(jìn)一步地，所述飛灰重金屬固化劑在處理飛灰重金屬過程中的應(yīng)用；

進(jìn)一步地，所述飛灰重金屬固化劑在處理任何危險(xiǎn)廢物過程中的應(yīng)用，硅酸鈉(Na₂O·nSiO₂)是一種礦黏合劑，粘結(jié)力強(qiáng)，強(qiáng)度較高，對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行粘結(jié)固化，同時(shí)硅酸鈉(Na₂O·nSiO₂)與硫酸(H₂SO₄)反應(yīng)生成水凝膠(nSiO₂·mH₂O)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒無味，不溶于水和任何溶劑，對(duì)危廢進(jìn)行封閉穩(wěn)定固化處理，其反應(yīng)式如下：

Na₂O·nSiO₂+mH₂SO₄→nSiO₂·mH₂O+Na₂SO₄

本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：