[發明專利]一種二噁英處理材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201710260189.1
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107029680A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 李春萍;張青鋒
• 申請（專利權）人: 金圓水泥股份有限公司;格爾木宏揚環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;B01J31/34;B01D53/02;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李連生,李桂玲

技術領域

本發明涉及尾礦、鋼渣再利用和垃圾焚燒煙氣處理材料領域，尤其是針對尾礦、鋼渣資源化再利用制備二噁英處理材料的技術。

背景技術

隨著城市規模的不斷擴大，城市人口的日益增長以及人民生活水平的不斷提高，城市生活垃圾的產生量在逐漸增加。早在1996年，中國的城市垃圾清運量就已經達到了1億噸，而且每年以8％～10％的速度增長。垃圾的歷年堆存量達到60多億噸，全國有200多座城市陷入垃圾的包圍之中，垃圾堆存侵占的土地面積多達5億多平方米。垃圾處理已經成為制約中國城市環境的重要問題。

城市生活垃圾處理的主要方法有填埋、堆肥和焚燒等處理方法。衛生填埋曾是我國處理垃圾的主要方法，優點是建設投資成本較低、運營成本較低、技術成熟、對垃圾的要求較低，但缺點是占用大量土地資源、滲濾液處理成本較高、滲漏風險大，易造成二次污染；垃圾堆肥是建立在垃圾分類收集的基礎之上，我國的垃圾主要為混合垃圾，不適宜直接堆肥，因此該技術很難推廣，處理廠數量也在不斷減少。

垃圾焚燒可以快速處理堆積成山的垃圾，有效減小垃圾的體積50％-90％，同時通過焚燒發電，既解決了垃圾填埋的占地、污染問題，又實現了能源的清潔回收利用。根據《國家應對氣候變化(2014-2020年)規劃》，至2020年，全國生物質能發電裝機容量達到3000萬千，為2015年(1300萬千瓦)的2.3倍，其中生活垃圾焚燒發電作為生物質發電的一種。基于以上數據，預計我國“十三五”期間垃圾焚燒發電將實現快速發展，未來3-5年將成為垃圾焚燒發電行業的黃金發展期。

城市生活垃圾焚燒會產生酸性氣體、灰分、重金屬和含氯有機物等有害物質。其中的二噁英類物質是公眾普遍關注的污染物。通常所說的二噁英實際是指二噁英(Dioxins&Furam)物質，它們是多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋(PCDFs))的總稱。二噁英被列為國際癌研究所致力研究的強致癌物質之一，被列為一類致癌物，也是一種致命的致癌物質。常規控制二噁英的方法包括：優化燃燒工藝、飛灰捕集以及活性炭吸附等，但針對二噁英研發具有催化吸附解毒等多種功能的材料還鮮有報道。

尾礦是指礦山企業在選礦完成后排放的廢渣礦渣，多以泥漿形式外排，日積月累形成尾礦庫。尾礦庫占地面積大，而且極具安全隱患，另外在尾礦庫中富含的選礦藥劑尾礦的水滲透到地下，對環境、地下水也會造成極大的污染。因此選礦尾礦處理是擺在礦山生產者面前的一大問題。據統計，2000年以前，我國礦山產出的尾礦總量為50.26億噸，其中，鐵礦尾礦量為26.14億噸，主要有色金屬的尾礦量為21.09億噸，黃金尾礦量為2.72億噸，其他0.31億噸。

發明內容

本發明要解決的是提供一種利用尾礦和無機礦物制備二噁英處理材料的方法，利用尾礦廢棄物制備出二噁英處理材料，不僅解決困擾尾礦堆積難題，而且可以以廢治廢，減少大氣污染排放總量。

本發明通過以下步驟制備二噁英處理材料的：

一種二噁英處理材料的制備方法，包括以下步驟：

A、預處理：取沸石及膨脹蛭石分別過200目的篩，篩下物以沸石:膨脹蛭石質量比為5～7:3～5在三維混合機中混合25～30分鐘，得到混合物1；

B、浸泡：將混合物1放入以丙烯酸與N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為溶質的水溶液中浸泡30～50分鐘；

C、干燥：將浸泡后得到的溶液放入烘箱，在105℃條件下烘干至含水率為10％以下；

D、焙燒：將烘干后的物質放入高溫爐，通入水蒸氣或CO₂，在300～500℃條件下焙燒1～2小時得粉末狀的焙燒產物；

E、混合：將粉末狀的焙燒產物取出，與含鐵廢棄物和含鉬廢棄物混合，得到混合物2，混合物2中所述焙燒產物、含鐵廢棄物、含鉬廢棄物的質量比為：10～15:1～5:1～3；

F、聚合：將混合物2中添加0.1％～1％過氧化二碳酸二環己酯后放入反應釜中，加熱至80～100℃，并保持1.0～1.5MPa的壓力，反應2～2.5小時得到加熱后產物；

G、將加熱后產物取出在烘箱中80～100℃條件下烘至含水率為10％以下，得所述二噁英處理材料。

進一步的，步驟B中丙烯酸與N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺的質量比為1～3:5～10；丙烯酸與N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺的質量和占水溶液總質量的5％～20％。

進一步的，步驟D中通入的水蒸氣或CO₂占高溫爐內氣體總體積的80％～90％。