[發明專利]一種飛灰水洗液處理及資源利用方法

在審

• 申請號: 202110086722.3
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN113003759A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李慧穎;方紅生;王文祥;甄曉星
• 申請（專利權）人: 廣東環境保護工程職業學院
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C30B7/14;C30B29/46;C30B29/62;C02F101/10;C02F101/20;C02F103/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明公開了一種飛灰水洗液處理及資源利用方法，涉及資源回收技術領域。所述飛灰水洗液處理及資源利用方法包括飛灰水洗液除雜去毒方法及半水硫酸鈣晶須的制備方法。通過向飛灰水洗液中添加混凝劑如FeCl₃?HCl以及絮凝劑如聚丙烯酰胺可有效去除飛灰水洗液中的雜質及重金屬離子，然后以處理過的飛灰水洗液為原料，添加硫酸鈉及晶型助長劑十六烷基三甲基溴化銨，在一定條件下可制備出晶型完整，高長徑比的半水硫酸鈣晶須。本發明所公開的方法在處理污水的同時進行資源的回收利用，減小了半水硫酸鈣晶須的制備對天然石膏的依賴性，具有較大經濟效益。

技術領域

本發明涉及資源回收技術領域，尤其涉及一種飛灰水洗液處理及資源利用 方法。

背景技術

城市化進程的加快以及城市人口數量的激增，城市生活垃圾數量有很明顯 的增長趨勢，平均以每年8％～10％的速度遞增。相比于其他垃圾處理方式， 垃圾焚燒處理技術以處理量大、無害化徹底、減容性好以及能夠回收熱能等優 勢，成為經濟發達的大中型城市垃圾處理的技術中的不二之選。

利用飛灰生產水泥已成為垃圾焚燒飛灰資源化利用的重要方式。但飛灰中 高含量的氯鹽在高溫條件下將明顯降低重金屬的熔點和氣化溫度，從而大幅度 增加重金屬的氣化量，最終使得尾氣處理工藝復雜化；而且，飛灰中大量氯鹽 的存在將加重設備腐蝕，影響系統的運行工況，故在對垃圾焚燒飛灰進行資源 化利用前，須對飛灰進行相應的預處理。水洗預處理目前是去除飛灰中高含量 的氯鹽的一種有效方法。

中國的城市生活垃圾中，廚余垃圾含量比重較大，廚余垃圾中的果皮、塑 料、織物、衛生紙和木竹等又在可燃物中占據很大比重，導致燃燒過程中飛灰 中K、Na等元素的聚集。垃圾焚燒廠的煙氣處理系統對飛灰的成分也具有一定 的影響，煙氣處理系統中噴入過量的石灰，導致飛灰中Ca的含量遠遠高于其 他金屬元素。飛灰中較多的Cl與廚余和塑料在垃圾中含量較多有密切的關系， 像Al、Mg、Cd、Pb等易揮發性金屬則由于高溫揮發，吸附于飛灰的微小顆粒 之中或者被復合的硅酸鹽或硅鋁酸鹽包覆而存在于飛灰顆粒中。城市生活垃圾 焚燒飛灰中的K元素含量占飛灰總比重的4％～12％，且主要以KCl的形式 存在，經過簡單的水洗試驗，大部分的KCl可溶出；Cl元素則主要以NaCl、 KCl、CaCl₂的形式存在于飛灰中，飛灰在水洗時氯鹽被浸出，產生大量高鹽廢 水，同時飛灰中的可溶性重金屬也會被浸出，會對環境造成嚴重危害。飛灰水 洗液的處理主要是除去重金屬后再回收其中的無機鹽。

飛灰水洗液的主要成分為NaCl、KCl、CaCl₂及其他重金屬，進行除雜解毒 后，是高質量的制鹽原料，可以通過進一步的處理，回收其中的氯化鈉制鹽， 回收氯化鈉制肥，回收氯化鈣制備鈣鹽衍生產品。硫酸鈣晶須是眾多無機晶須 中的一種，它具有高強度、耐高溫、模量高、耐損耗等優良的力學性能及物理 性能，同時其表面容易處理、相容性好、無毒性，可制作高強度、耐磨、輕質 的增強復合材料，是一種新型的應用范圍廣的高性能無機材料，可用于無機高 檔填充材料，可用于紙張的填充劑，可用于瀝青填料及增強劑，可用于環境工 程，還應用于輕質建材、隔熱材料、金屬合金及陶瓷等領域，是一種新型無機 材料，具有獨特的性能，又有高性價比，高環保性，擁有廣闊的市場前景。

本專利將半水硫酸鈣晶須的制備和飛灰水洗液的處理結合起來，采用飛灰 水洗液為原料，通過除雜解毒去除重金屬元素后，利用改進常壓酸化法制備半 水硫酸鈣晶須，制備的半水硫酸鈣晶須，其外觀呈白色、無雜質，晶型外貌好， 長徑比高。該工藝既解決了飛灰水洗液的處理問題，使之資源化利用，增加產 品附加值，而且又解決了生產硫酸鈣晶須需要依賴大量天然石膏作為生產原料 的問題，既保護了環境又節約了天然石膏資源。

目前，國內外對飛灰水洗液純化及無機鹽分離分別都做了大量的研究，并 提出了很多可行的工藝方法，但對于利用飛灰水洗液制備硫酸鈣晶須進行回收 利用尚未見報道。

發明內容