CN103128097B - 一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，涉及飞灰处理技术。在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌后使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS和ZnS，实现浮选分离；在浮选槽中，加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；在浮选槽中，加入起泡剂松醇油，混合后调节空气流量为200～300L/h，浮选3～8min；将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，飞灰经浮选分离后进行离心脱水，可填埋或资源化利用。可有效分离重金属Pb、Zn和二噁英。

Description

一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法

技术领域

本发明涉及飞灰处理技术，尤其是涉及含高Pb、Zn重金属和二噁英的飞灰，浮选方法分离Pb、Zn重金属和二噁英工艺处理技术。

背景技术

对飞灰进行处理，自上世纪90年代末开始有人研究，并已有多篇公开技术文献报道。目前，国内外开发应用于焚烧飞灰无害化和稳定化处理的方法主要分为三大类：

(1)固化/稳定化。固化稳定化主要包括水泥固化、螯合剂稳定化、压缩固化等类型；欧美国家垃圾焚烧飞灰中碱金属氯化物含量相对较低，采用水泥或石灰固化较为可行，在焚烧飞灰进行固化/稳定化后作为建筑材料，中国专利200710074224.7公开一种垃圾焚烧飞灰处理方法，该方法是往焚烧飞灰中加水形成灰/水混合体系，往灰/水混合体系中加入无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰重金属离子反应生成稳定的化合物，后经过滤后，加入水泥混合并成型，进入生活填埋场。

（2）高温处理。高温处理主要包括烧结固化和熔融玻璃化两种类型。亚洲国家由于生活垃圾中厨余含量高，使得焚烧飞灰中相应的氯盐含量较高，采用水泥或石灰固化时其固化体的强度与浸水持久性较差，对重金属的长期固定效果差，同时二噁英物质很难被破坏或稳定化，因此日本和韩国将研究主要集中在高温处理，尤其是熔融玻璃化方面。中国专利200710057560.0公开一种微波加热解毒垃圾焚烧飞灰的方法，中国专利201010230411.1公开一种焚烧飞灰水泥窑协同处置技术，上述两专利都能实现有效的解毒处理，但对设备的要求很高，且能耗和处理成本也很高，较适用于已存在热处理设备的地区。

（3）加酸萃取法。加酸萃取是利用盐酸等无机酸降低pH值后，将重金属离子自焚烧飞灰中溶出，然后再对溶液添加药剂，生成难溶性重金属化合物，或者通过电解等电化学方式将重金属进行部分富集。废气中和碳酸法利用废气中的CO₂溶于水生成碳酸或碳酸根，与飞灰中重金属反应生成难溶性的碳酸盐或氢氧化物而将重金属自飞灰中去除。加酸萃取工艺与药剂稳定化技术结合可在很大程度上减少需要最终处置的废物量，但该方法对pH范围的控制要求较高，操作条件较为复杂。另外，还需对废液和重金属污泥进行后续处理。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，存在处理高温处理费用高，固化/稳定化及萃取等技术无法很好的实现重金属和二噁英污染同步去除等问题，提供可有效分离重金属Pb、Zn和二噁英的一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法。

本发明包括以下步骤：

1）在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌后使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS和ZnS，实现浮选分离；

2）在浮选槽中，加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；

3）在浮选槽中，加入起泡剂松醇油，混合后调节空气流量为200～300L/h，浮选3～8min；

4）将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，飞灰经浮选分离后进行离心脱水，可填埋或资源化利用。

在步骤1）中，所述飞灰与水的质量比可为1∶4，所述硫化钠的加入量可为飞灰质量的0.5%～2%，所述搅拌的条件可为在转速为1500r/min下，搅拌10～15min。

在步骤2）中，所述捕收剂可采用乙硫氮或丁基黄原酸钠等；所述捕收剂的加入量可为飞灰质量的0.1%～0.5%；所述搅拌的条件可为在转速1500r/min下，搅拌5～10min。

在步骤3）中，所述松醇油的加入量可为飞灰质量的0.1%～0.5%；所述混合的条件可在转速为1500r/min下充分混合。

本发明结合选矿技术处理城市生活垃圾焚烧飞灰，浮选过程能有效去除飞灰中溶解灰中盐分，在添加硫化剂的同时，减少废水中可溶性重金属含量。另外，重金属Pb、Zn和二噁英得到很好的分离；结合垃圾焚烧电厂高温处理设备，对浓缩有毒有害物质进行高温处理，使二噁英完成分解。因硫化物熔点大于1000℃，不易造成二次污染。

本发明的有益效果在于：

1）本发明可以同时实现可溶性盐分、重金属Pb、Zn和二噁英的有效分离。处理后的飞灰去除90%以上盐类，50%以上Pb、Zn含量和二噁英含量；处理后飞灰采用《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》（HJ/T300-2007）测定浸出液重金属均小于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）的值。

2）本发明实用，流程简单，运行简便、可靠，成本较低。

3）结合垃圾焚烧厂的处理工艺对二噁英进行处理，无后续污染问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

厦门某垃圾焚烧发电厂有2台300t/d垃圾焚烧炉，该系统每台焚烧炉单独配置1套烟气净化处理装置，分别是反应塔除酸，活性炭喷射吸附，脉冲袋式除尘。垃圾焚烧后产生的烟气经过余热锅炉降温后，烟气进入反应塔与石灰浆反应，反应所需要的石灰浆经泵加压后喷入文丘里混合塔，被净化后的烟气进入布袋除尘器进行除尘，未反应完全的细颗粒通过返料装置返回到反应塔里循环利用，而烟气里的粗固体颗粒被分离出来，布袋捉后送入灰罐。

具体工艺流程如下：

（1）称量飞灰400g，超纯水1200ml，倒入浮选槽中，称硫化钠6g，启动浮选机搅拌器，在转速为1500r/min下，搅拌10min。

（2）称捕收剂乙硫氮1.5g，在转速为1500r/min下搅拌5min，使捕收剂与飞灰充分接触。

（3）加起泡剂松醇油1.5ml，在转速为1500r/min下，调节空气流量为200L/h，浮选8min。

（4）飞灰和浮上物进行0.5μm抽滤进行过滤。

（5）分析原灰、处理后的飞灰的重金属和二噁英含量。计算处理前后重金属和二噁英的减少率。

结果见表1～3所示。

表1浮选重金属及二噁英含量

表2处理后飞灰浸出毒性分析(mg/L)

以上实施例结果表明，浮选对于飞灰重金属Pb、Zn和二噁英有较好的出除效果，使其含量均减少50%以上，处理后的飞灰重金属浸出值远小于危险废物鉴别标准的值，可见该技术是项经济、实用的技术。

Claims (4)

1.一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌后使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS和ZnS，实现浮选分离；所述飞灰与水的质量比为1∶4；所述硫化钠的加入量为飞灰质量的0.5％～2％；

2)在浮选槽中，加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；所述捕收剂的加入量为飞灰质量的0.1％～0.5％；所述捕收剂采用乙硫氮或丁基黄原酸钠；

3)在浮选槽中，加入起泡剂松醇油，混合后调节空气流量为200～300L/h，浮选3～8min；所述松醇油的加入量为飞灰质量的0.1％～0.5％；

4)将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，飞灰经浮选分离后进行离心脱水，可填埋或资源化利用。

2.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于在步骤1)中，所述搅拌的条件为在转速为1500r/min下，搅拌10～15min。

3.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于在步骤2)中，所述搅拌的条件为在转速1500r/min下，搅拌5～10min。

4.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于在步骤3)中，所述混合的条件是在转速为1500r/min下充分混合。