CN101773709A - 一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，在焚烧飞灰中添加CaO、CaCO3或SiO2，调节焚烧飞灰的碱度在0.8-1.2之间，最佳值为1.0。本发明通过调整焚烧飞灰的碱度，使焚烧飞灰中的CaO与SiO2更易生成稳定的矿物成分，明显提高重金属的熔渣中固定率，而且加入的CaO、CaCO3或SiO2还可以降低焚烧飞灰的熔融温度，同时增强熔渣的各项物理性能，有利用焚烧飞灰熔渣的资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废物处理方法，尤其是一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，属于危险废物处理处置技术领域。
背景技术
随着焚烧处理在城市垃圾、医疗废物、危险废物等固体废物处理领域的推广应用，垃圾焚烧飞灰产生量日益增加，据估算到2007年底我国的垃圾焚烧飞灰年产量超过50万吨。实践证明，垃圾焚烧过程中，挥发态的重金属(包括Hg、Cd、Pb等)及二恶英类污染物等容易富集在飞灰等亚微米颗粒上。这导致焚烧飞灰含有高浸出毒性的重金属和较高毒性当量的二恶英类污染物，所以通常焚烧飞灰被视为属于危险废物而必须特殊处理方可进入生态环境。
焚烧飞灰中重金属污染物的固化控制技术主要有熔融固化、水泥固化、药剂稳定化及酸或其他溶剂提取法。高温熔融处理法是目前重要的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，即在高温状况下使飞灰熔融，冷却后成为稳定的玻璃态熔渣，并破坏二恶英等有机成分，将大部分重金属固化在玻璃态熔渣中使其不会溶出，但是易挥发的重金属(Cd、Pb、Cu等)在高温下也极易挥发进入熔融烟气中。怎样提高熔融处理时重金属在熔渣中的固定率也是熔融处理技术的一个关键问题。
目前，提高重金属在熔渣中的固定率通常通过添加废玻璃粉、硼砂等添加剂来改善提高，但是这种固定的添加剂一般都是适用某一类飞灰，而垃圾焚烧飞灰由于各地垃圾成分及焚烧工艺的不同而有所差异，有些差异很大。所以开发一种普适的提高重金属在熔渣中的固定率的方法有显著地实际意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种普遍使用于各类焚烧飞灰的，提高熔融处理时重金属在熔渣中固定率的方法。这种方法可以明显提高易挥发重金属在熔渣中的固定率，且原料来源丰富，成本低廉。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，在焚烧飞灰中添加CaO、CaCO3或SiO2，调节焚烧飞灰的碱度在0.8-1.2之间，最佳值为1.0。
本发明通过调整焚烧飞灰的碱度，使焚烧飞灰中的CaO与SiO2更易生成稳定的矿物成分，明显提高重金属的熔渣中固定率，而且加入的CaO、CaCO3或SiO2还可以降低焚烧飞灰的熔融温度，同时增强熔渣的各项物理性能，有利用焚烧飞灰熔渣的资源化利用。
本发明具有以下优点：
1.相对于一般添加固化剂方法，本发明具有普适性，适
用于组分含量差异较大的各种飞灰；
2.重金属在熔渣中的固定率提高幅度比较显著；
3.可以降低焚烧飞灰的熔融温度，同时增强熔渣的各项物理性能；
4.简单易行，且所需材料来源丰富，成本低廉。
具体实施方式：
首先对焚烧飞灰进行成分分析，在成分分析的基础上通过添加CaO、CaCO3或SiO2来调节焚烧飞灰的碱度到0.8-1.2，具体为如果碱度大于1.0，添加SiO2；如果碱度小于1.0，添加CaO或CaCO3；然后再进行熔融处理。
实施例1
焚烧飞灰碱度为1.78，取焚烧飞灰50g，加入4.68g的SiO2混合研磨成150目，调整后焚烧飞灰的碱度为1.0。
将本实施例的调整碱度后焚烧飞灰和调整前焚烧飞灰由高温管式电炉分别进行熔融处理，熔融温度为1350℃，熔融时间75min，熔渣的冷却方式为空气中自然冷却，熔融处理后分析重金属在熔渣中的固定率。结果发现：调整碱度后Pb的固定率从38％提高到了95％，Cd的固定率从38％提高到了67％，Cu的固定率从71％提高到了78％，Cr的固定率从91％提高到了100％。
实施例2
焚烧飞灰碱度为0.6，取焚烧飞灰50g，加入2.24g的CaO混合研磨成150目，调整后焚烧飞灰的碱度为1.0。
将本实施例的调整碱度后焚烧飞灰和调整前焚烧飞灰由高温管式电炉分别进行熔融处理，熔融温度为1350℃，熔融时间75min，熔渣的冷却方式为空气中自然冷却，熔融处理后分析重金属在熔渣中的固定率。结果发现：调整碱度后Cr的固定率从60％提高到了100％，Pb的固定率从92％提高到了95％，Zn的固定率从72％提高到了79％。
实施例3
焚烧飞灰碱度为1.6，取焚烧飞灰50g，加入3.60g的SiO2混合研磨成150目，调整后焚烧飞灰的碱度为1.0。
将本实施例的调整碱度后焚烧飞灰和调整前焚烧飞灰由高温管式电炉分别进行熔融处理，熔融温度为1350℃，熔融时间75min，熔渣的冷却方式为空气中自然冷却，熔融处理后分析重金属在熔渣中的固定率。结果发现：调整碱度后Pb的固定率从78％提高到了95％，Cd的固定率从62％提高到了67％，Cu的固定率从76％提高到了78％，Cr的固定率从93％提高到了100％，Zn的固定率从61％提高到了79％。
Claims (5)
1.一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，其特征在于：在焚烧飞灰中添加CaO、CaCO3或SiO2，调节焚烧飞灰的碱度在0.8-1.2之间。
2.如权利要求1所述的一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，其特征在于：调节焚烧飞灰的碱度最佳值为1.0。
3.如权利要求1所述的一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，其特征在于：如果焚烧飞灰的碱度大于1.0，添加SiO2；如果碱度小于1.0，添加CaO或CaCO3；然后再进行熔融处理。
4.如权利要求1或3所述的一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，其特征在于：焚烧飞灰的碱度为1.78，取焚烧飞灰50g，加入4.68g的SiO2混合研磨成150目，调整后焚烧飞灰的碱度为1.0。
5.如权利要求1或3所述的一种通过调整CaO/SiO2固定焚烧飞灰中重金属的普适方法，其特征在于：焚烧飞灰的碱度为0.6，取焚烧飞灰50g，加入2.24g的CaO混合研磨成150目，调整后焚烧飞灰的碱度为1.0。
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