CN1091662C - 废料处理方法 - Google Patents

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    • Y02W30/20—Waste processing or separation

Abstract

本发明涉及提供一种能使废料尤其飞灰中的有害金属特别是铅稳定化的处理方法。其特征是，在含有有害金属的废料中添加混合水玻璃和水并进行搅拌。

Description

废料处理方法
技术领域
本发明涉及对含有有害的重金属，例如铅、镉、铬、水银、铜、锌等金属的废料的稳定化有用的废料处理方法。
背景技术
现在，为了处理含有有害金属的废料，采用将这些废料和水泥混合并加水搅拌后养护固化，预防有害金属离子溶解析出从而进行稳定化的方法。但是，仅用水泥固化的已有处理方法不能使全部的有害金属稳定化，有必要限定用途。不能根据用途制订规则。
例如，为了在焚烧场收集焚烧炉所产生的盐酸气体，采用在吸尘机之前注入熟石灰或生石灰等的方法。但是，由于熟石灰等在未反应状态残存在飞灰中，飞灰的pH值在12以上，呈高碱性。往往飞灰中含有高浓度的铅，该铅作为铅酸盐具有水溶性的性质。因此，如将灰不处理而废弃，就会使铅溶解析出。所以，在焚烧场为了防止有害金属的溶解析出，要采用将飞灰和水泥混合并加水搅拌后养护固化的方法。但是，由于水泥呈碱性，对飞灰中所含的铅的稳定性无效。
如上述那样，现状的废料处理方法有问题，希望开发一种低成本的能使少量的飞灰中有害金属特别是铅稳定化的处理方法。在第109482/1977号日本专利公开公报中指出，可以在焚烧处理得到的灰中添加一定比例的水玻璃(硅酸钠)的水溶液，经混炼赋予可塑性后，再散布氯化钙或氯化铝水溶液的单独或适当调配的固化液或浸渍在上述固化液中，将其凝结，通过自然干燥或加热使其固化成硬质体，从而达到处理含有有害金属的废料的目的。其步骤相对复杂。
发明内容
本发明的目的是提供对含有有害重金属的废料的稳定化有用的废料处理方法。尤其本发明的目的是提供防止从垃圾焚烧场排出的高碱性飞灰所含的有害重金属的再溶出并使有害重金属稳定化的废料处理方法。
本发明者们经过精心研究努力的结果，发现，通过在废料中仅添加一定重量比的水玻璃和水能使废料中的有害重金属稳定化，从而完成本发明。即，本发明的废料处理方法包括在废料中添加混合水玻璃和水并进行搅拌从而进行养护固化，其特征在于，对于废料100重量份添加10～30重量份水玻璃。这时，也可以在加水玻璃和水之外还加各种水泥进行搅拌从而养护固化。各种水泥的添加最好是在增加重金属稳定化效果的同时增加养护固化物的强度。
作为本发明的方法可以举出以下几种：在飞灰中直接投入水玻璃然后再投入水进行搅拌的方法；在将水投入飞灰后进行搅拌的乳状物中再投入水玻璃进行搅拌的方法；或在飞灰中投入预先用水稀释了的水玻璃进行搅拌的方法。
水玻璃的添加越多越好，尤其没有必要设定上限，但添加太多量就不经济了。因此，对于废料100重量份，水玻璃在10～30重量份范围，最好在10～20重量份范围。
关于水玻璃对有害金属起稳定化作用还不太明确，可根据以下的作用推定稳定化。例如，铝酸钠和水玻璃两者单独都是溶液，但如混合两者，则生成硅酸铝的沉淀物，再将该沉物进行水热处理，就得到合成沸石。与此相同，在铅离子也具有离碱性(pH12以上)时形成铅酸盐并溶解，但可以认为，通过和水玻璃接触，作为不溶性的硅酸铅而沉淀。
作为水玻璃可例示为硅酸钠1号、2号、3号和4号，或者偏硅酸钠等。表1表示这些的组成。
                          表1
              SiO2     Na2O        克分子比      形状
              (％)      (％)         SiO2/Na2O
硅酸钠1号    36～38    17～18        2.00～2.30    液状
硅酸钠2号    30～32    11.7～12.7    2.40～2.70    液状
硅酸钠3号    28～30    9～10         3.00～3.90    液状
硅酸钠4号    23～25    6～7          3.70～3.90    液状
偏硅酸钠     28～29    29～30        0.92～1.05    粉状
参考实验
在0.1N的NaOH水溶液中溶解铅，调整含有125.0mg/公升的铅的溶液。在含有铅离子的高碱性水溶液300毫升分别添2.0g的1号水玻璃、3号水玻璃、偏硅酸钠，在25℃振荡1小时。将该振荡液进行离心分离后测定沉清液体的铅浓度。将该测定结果表示于表2。还有，在表2同时记录着无处理液的铅浓度。
                表2
              硅酸钠     铅浓度(mg/l)
参考例1-1    1号水玻璃       5.0
参考例1-2    3号水玻璃       34.5
参考例1-3    偏硅酸钠        4.4
对照例       无处理          125.0
从表1的结果就可清楚地知道，如采用本发明的方法，就能显著地减少炉溶中铅浓度。尤其是硅酸钠中的二氧化硅越靠近单体，铅的稳定化效果越优良。
具体实施方式
实施例、比较例1
对于从城市垃圾焚烧场排出的含铅碱性飞灰100重量份，以下述表3所示的配合量(重量份)添加各试料并进行搅拌，在800℃进行20小时干燥和养护固化。然后，粉碎，用100网眼的筛网筛选，将通过物作为试料。将该试料10g和纯水100毫升加入到200毫升容积的三角烧瓶中，在37℃振荡2小时。然后进行离心分离后采取沉清液体，分别加5毫升浓盐酸、浓硝酸，煮沸10分种，用原子吸光法测定铅的浓度。表3表示测定结果。还有，在表3同时也记录作为对照例的不添加水玻璃的结果。
                        表3
             飞灰    1号水玻璃       水     铅溶出量(mg/l)
实施例1-1    100        2.0         60.0        2.50
实施例1-2    100        4.0         60.0        1.64
实施例1-3    100        8.0         60.0        1.04
实施例1-4    100        12.0        60.0        0.72
实施例1-5    100        15.0        60.0        0.68
实施例1-6    100        20.0        60.0        ＜0.1
实施例1-7    100        30.0        60.0        ＜0.1
对照例       100        -           60.0        7.48
极限值       -          -           -           ＜0.3
从表3的结果就可知道，如采用本发明的方法就能使铅稳定化性能优越。也可理解为，为了使极限值通过，对于飞灰100重量份，如加20重量份的水玻璃就足够了。还有，即使20重量份的添加量，如和已有技术所使用的螯形剂比较，还是经济有利的。
本发明的废料处理方法对于从含有有害重金属的工业废料和城市垃圾的焚烧炉排出的被电吸尘机或袋式除尘器收集的飞灰，尤其是对注入熟石灰或生石灰的飞灰的稳定化处理是有用的。

Claims (2)

1.一种废料处理方法，包括在含有有害金属的废料中添加混合水玻璃和水，进行搅拌，其特征在于，对于废料100重量份添加10～30重量份水玻璃。
2.如权利要求1所述的废料处理方法，其特征在于，废料是焚烧灰或焚烧飞灰。
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