[發明專利]重金屬穩定化螯合劑及其水溶液及它們的制備方法

有效

• 申請號: 202010096537.8
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111228712B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李國林;孔巖;范振興;羅丹;劉志華
• 申請（專利權）人: 國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司
• 主分類號: A62D3/33
• 分類號: A62D3/33;C09K17/40;B09B3/00;C02F11/00;C02F101/20;A62D101/08;A62D101/43
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

本發明提供重金屬穩定化螯合劑及其水溶液及它們的制備方法。所述重金屬穩定化螯合劑包含二硫代氨基甲酸鹽；硫酸亞鐵和/或氯化亞鐵；有機酸，所述有機酸選自檸檬酸、蘋果酸、乳酸和酒石酸中的一種或多種；硫代硫酸鈉和/或硫化鈉；和磷酸氫二鈉和/或磷酸二氫鈉，以及任選的亞硫酸鈉。重金屬穩定化螯合劑可以用于處理垃圾焚燒飛灰、含有重金屬的水處理污泥及其他含有重金屬的物質，可以與多種重金屬形成穩定組分，阻止其環境遷移和擴散，在自然條件下防止浸出污染，具有較好重金屬去除效果，穩定化效率高。

技術領域

本發明涉及環保領域，特別涉及一種可以穩定多種重金屬的廣譜螯合劑及其制備方法。本發明既適用于處理垃圾焚燒飛灰，也可用于處理含有重金屬的水處理污泥及其他含有重金屬的物質。

背景技術

隨著我國社會經濟的發展、城市化進程的加快以及人們物質生活的提高，全國城市生活垃圾清運量己達2億噸以上，并以每年8％至10％的速率增加。城市垃圾焚燒是我國垃圾處置的重要手段，在焚燒過程中將產生大量飛灰，飛灰產量與垃圾種類、焚燒條件、焚燒爐型及煙氣處理工藝有關，一般約占被焚燒垃圾量的3％至5％。分析表明垃圾焚燒飛灰(以下，垃圾焚燒飛灰有時也簡稱為焚燒飛灰或飛灰)并不是化學惰性物質。在垃圾焚燒飛灰中存在含量較高的Cd、Pb、Zn、Cr等多種有害重金屬和鹽類，若處理不當將會造成重金屬遷移，從而污染水體、土壤及空氣。焚燒飛灰被定義為危險廢物，需按照危險廢物要求進入危險廢物填埋場。用于危廢廢物的填埋場庫容緊張且填埋費用高。但是，經過穩定化處理的飛灰達到豁免標準即可豁免進入生活垃圾填埋場，從而大大降低處置費用且生活垃圾填埋場庫容較為寬裕。

目前國內焚燒飛灰的穩定化處理以水泥固化和化學穩定化為主，其中水泥固化具有工藝成熟、操作簡單、處理成本低等優點，但處理后的廢棄物增容較大，運輸困難并需要占用大量的填埋處置場地，而且倘若固化體風化破壞后，重金屬有再度溶出的危險。化學穩定化通常采用無機藥劑或有機螯合劑對飛灰進行穩定化。無機藥劑對飛灰的穩定化效果較差，處理后的廢棄物增容很小，但在環境pH條件發生改變時，廢棄物中的重金屬會因淋洗發生浸出現象，不能滿足危險廢物處理的長期安全性要求。有機螯合劑對重金屬有較好的螯合效果，但是由于飛灰原始重金屬污染物的種類和含量差異較大。

此外，含有重金屬的水處理污泥及其他含有重金屬的物質的處置也存在與垃圾焚燒飛灰同樣或類似的問題。

因此，仍需要結合垃圾焚燒飛灰、含有重金屬的水處理污泥及其他含有重金屬的物質的重金屬污染特性開發可以穩定多種重金屬且成本低廉的廣譜螯合劑。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一是提供一種重金屬穩定化螯合劑及其制備方法，所述螯合劑可與飛灰、土壤、污泥等物質中的重金屬結合形成穩定化不溶物，從而降低重金屬遷移性。

在一個方面，本發明提供了一種重金屬穩定化螯合劑，包括二硫代氨基甲酸鹽；硫酸亞鐵和/或氯化亞鐵；有機酸，所述有機酸選自檸檬酸、蘋果酸、乳酸和酒石酸中的一種或多種；硫化鈉和/或硫代硫酸鈉；和磷酸氫二鈉和/或磷酸二氫鈉。

具體地，所述重金屬穩定化螯合劑包含，按所述重金屬穩定化螯合劑的重量計，

40至55重量％的二硫代氨基甲酸鹽；

5至15重量％的硫酸亞鐵和/或氯化亞鐵；

1％至5重量％的有機酸；

25至35重量％的硫代硫酸鈉和/或硫化鈉；和

10至25重量％的磷酸氫二鈉和/或磷酸二氫鈉；

其中的重量％是相對于所述重金屬穩定化螯合劑的重量的。

在另一個方面，本發明提供了一種上述重金屬穩定化螯合劑的水溶液。

在再一個方面，本發明提供了一種上述重金屬穩定化螯合劑的制備方法，包括以下步驟：