[發明專利]高鹽、重金屬含量高的飛灰處理方法

有效

• 申請號: 201711394576.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108179277B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 謝巧玲;林濤;王丹丹;陳福明;張淑然
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C01D3/04
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本發明涉及一種高鹽、重金屬含量高的飛灰處理方法，包括：采用酸洗液對飛灰進行洗滌，通過控制液固比，使飛灰中可溶性鹽最大限度地轉入洗液，獲得具有回收價值的濃鹽水，所得濃鹽水經過分離回收鹽后返回流程作為補充液繼續洗滌下一批飛灰；洗滌后飛灰，采用酸浸液進行酸浸，通過控制液固比，使飛灰中重金屬最大限度地進入浸出液，獲得具有回收價值的重金屬浸出液，經過分離回收重金屬后殘余液作為浸出補充液浸出下一批飛灰；酸浸后的飛灰，通過分段洗滌工藝除掉殘余重金屬離子及未浸出完全的重金屬，使飛灰浸出毒性達標，實現飛灰無害化。本發明的飛灰處理方法，成本低、處理效果好、能同時實現飛灰的無害化及重金屬和可溶性鹽的資源化。

技術領域

本發明涉及一種固廢處理技術領域，特別涉及一種利用濕法冶金工藝來處理垃圾焚燒飛灰的新的飛灰處理方法。

背景技術

我國生活垃圾焚燒飛灰具有產生量巨大、富集重金屬和二噁英、揮發性元素含量高等性質。飛灰的風險主要來自于其中富集的重金屬和二噁英。二噁英雖然毒性較強，但在飛灰中含量甚微，且水溶性極低，控制其遷移相對容易。二噁英可通過控制焚燒爐內溫度大于850℃并控制煙氣在爐內停留2秒以上得到完全的分解。重金屬在飛灰中含量較高，且遇水易溶出釋放，是環境風險控制的重中之重。此外，某些大城市因擁有較發達的電子加工業，飛灰重金屬的質量濃度較高，遠高于國內其他城市。另外，由于含氯塑料和食鹽含量較高的廚余垃圾入爐焚燒，導致我國飛灰的氯元素含量顯著高于發達國家，大大增加了飛灰處理與利用的難度。

目前對垃圾焚燒飛灰的處理主要集中在水泥固化、螯合劑穩定化等方面。水泥固化方法，由于飛灰氯、硫、鉀、鈉等揮發性元素含量較高，進入水泥窯之前必須進行水洗預處理以去除揮發性元素，特別是要去除氯 (要求含量小于<0.04％)，這樣必然會產生氯鹽濃度很高的水洗廢水，目前還沒有運行穩定、效果良好、經濟可行的處理方法。幾年來的實踐表明，采用螯合劑穩定化方法，部分重金屬(如鉛)難以穩定達到入場標準，且重金屬固定主要依賴有機或無機螯合劑，長期固定效果存在一定的不確定性。國外已研制出多種垃圾焚燒飛灰處理的高溫熔融爐，并在日本和歐洲有少量使用。但由于此工藝需要消耗大量能源，且對Pb，Cd，Zn等易揮發重金屬元素需進行嚴格后續的煙氣處理，導致飛灰處理成本較高，目前只能在經濟發達的國家應用。

除此以外，目前國內尚無有報道一種經濟高效的方法同時處理飛灰中可溶性鹽及高含量重金屬，如何分離飛灰中的重金屬及氯鹽，實現飛灰無害化及重金屬與鹽的資源回收，是一項重要的研究課題。為了改進現有技術狀況，有必要研發新的飛灰處理技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用稀酸洗滌、高酸浸出及浸出灰洗滌工藝從飛灰中分離可溶性鹽及重金屬，實現飛灰無害化，進而順利進入填埋場或資源化處理的高鹽、重金屬含量高的飛灰處理方法。

本發明的技術解決方案是所述高鹽、重金屬含量高的飛灰處理方法，其特殊之處在于，包括：

⑴采用酸洗液對飛灰進行洗滌，通過控制液固比，使飛灰中可溶性鹽最大限度地轉入洗液，獲得具有回收價值的濃鹽水，所得濃鹽水經過分離回收鹽后返回流程作為補充液繼續洗滌下一批飛灰；

⑵洗滌后飛灰，采用酸浸液進行酸浸，通過控制液固比，使飛灰中重金屬最大限度地進入浸出液，獲得具有回收價值的重金屬浸出液，經過分離回收重金屬后殘余液作為浸出補充液浸出下一批飛灰；

⑶酸浸后飛灰，通過分段洗滌工藝除掉殘余重金屬離子及未浸出完全的重金屬，使飛灰浸出毒性達標，實現飛灰無害化。

優選地，所述步驟⑴進一步包括：所述酸為鹽酸，濃度為0.5mol/L～ 2.5mol/L，液固比為1:1～5:1；分離回收鹽所采用工藝為反滲透與蒸發結晶工藝相結合。

優選地，所述步驟⑵進一步包括：所述酸為鹽酸，濃度為2.5mol/L～ 6mol/L，液固比為1:1～5:1；分離回收重金屬所采用工藝為電化學、沉淀法、萃取法或吸附法。