CN109316706A - 高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂及其制备方法，包括以下组分：220～40份有机螯合剂，10～20份无机螯合剂，氢氧化钠20～40份、纳米碳4～10份、表面活性剂4～8份。使得处理后的重金属络合物浸出浓度大大降低，成本低。

Description

高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理领域，具体涉及一种高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂及其制备方法。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰成分复杂，含有较高浸出浓度的重金属，如Pb、Cr、Cd、Cu、Hg和Zn等，被列为危险废弃物，具有高浸出毒性的重金属，对环境有着严重的危害。重金属在环境中不断迁移、转化、被污染的土壤和水环境无法通过自身的净化作用实现消除，且不能被微生物分解，并会通过生物链富集，因此飞灰处理不当会导致其中的污染物重金属流失到环境中，对人体健康和自然环境造成严重的危害。

目前，飞灰中重金属成分的处理方法主要有三种，一种是采用水泥固化技术对重金属固化处理，重金属通过离子交换、钝化、吸附、化学吸附、沉降与水化的水泥反应，最终在水泥的水化硅酸盐胶体C-H-S表面上形成氢氧化物或络合物等较稳定的化合物，但该方法具有飞灰的增容量大，增大填埋的体积的缺点；二是熔融固化法，该方法是目前公认的最为安全、稳定的焚烧飞灰稳定化/固化技术，该方法主要是将焚烧飞灰与玻璃质粉料混合造粒成型，在1000～1400℃高温下熔融一段时间，但该方法具有能耗高的缺点；三是化学药剂稳定法，化学药剂通过与重金属的化学反应将其离子转变成低溶解性、低迁移性的高分子络合物或者无机矿物质，其核心在于化学螯合剂的选择，特别是化学药剂对主要污染重金属离子的选择性，以及生成络合物的稳定性，特别是对酸性溶液的浸出性；目前市场上能进行工业化生产的方法中，与重金属生成的络合物可浸出浓度高，无法满足环保需要。

发明内容

本发明提供一种高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂及其制备方法，使得处理后的重金属络合物浸出浓度大大降低，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，包括以下组分：20～40份有机螯合剂，10～20份无机螯合剂，氢氧化钠20～40份、纳米碳4～10份、表面活性剂4～8份。

进一步的，所述的有机螯合剂为10～20份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和4～8份的二苄基二硫代氨基甲酸钠的混合物。

进一步的，所述的无机螯合剂为磷酸钠。

进一步的，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

进一步的，所述的氢氧化钠的浓度为0.6wt％-0.8wt％。

为了更进一步的实现本方案，本申请提供一种制备螯合剂的方法，包括以下步骤：1)常温下将20～40份有机螯合剂，10～20份无机螯合剂混合反应，搅拌均匀；

2)加入氢氧化钠20～40份、纳米碳4～10份、表面活性剂4～8份超声分散4～6min，得到螯合剂。

本发明带来的有益效果为：1)型螯合剂、表面活性剂可与众多重金属离子反应，反应效果更佳，更快的促进重金属形成重金属络合物；

2)本发明的配方原料易得、效果好、安全环保，成本低，不仅减轻大型垃圾处理厂的负担，同时更适合小型垃圾处理厂使用；

3)本申请加入了纳米碳，使得重金属络合物的稳定性大大增加，明显降低了浸出毒性，实现了垃圾焚烧飞灰低害化的目的；

4)本发明螯合剂的制备方法操作简单，无需投入高成本的仪器，节约了垃圾处理的成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

所述的氢氧化钠的浓度为0.6wt％。

1)常温下将20份有机螯合剂(10份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和4份的二苄基二硫代氨基甲酸钠)，10份磷酸钠混合反应，搅拌均匀；

2)加入纳米碳4份、氢氧化钠20份、十二烷基硫酸钠4份，超声分散4～6min，得到螯合剂。

取配制完毕的螯合剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰与稀释后的螯合剂混合，并在80℃条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离心8分钟，取离心液分析。数据对比见表1。

实施例2

所述的氢氧化钠的浓度为0.7wt％。

1)常温下将30份有机螯合剂(15份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和6份的二苄基二硫代氨基甲酸钠)，15份磷酸钠混合反应，搅拌均匀；

2)加入氢氧化钠30份、纳米碳7份、十二烷基硫酸钠6份，超声分散4～6min，得到螯合剂。

取配制完毕的螯合剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰与稀释后的螯合剂混合，并在80℃条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离心8分钟，取离心液分析。数据对比见表1。

实施例3

所述的氢氧化钠的浓度为0.8wt％。

1)常温下将40份有机螯合剂(20份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和8份的二苄基二硫代氨基甲酸钠)，20份磷酸钠混合反应，搅拌均匀；

2)加入氢氧化钠40份、纳米碳10份、十二烷基硫酸钠8份，超声分散4～6min，得到螯合剂。

取配制完毕的螯合剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰与稀释后的螯合剂混合，并在80℃条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离心8分钟，取离心液分析。数据对比见表1。

对照例1

所述的氢氧化钠的浓度为0.8wt％。

1)常温下将40份有机螯合剂(20份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和8份的二苄基二硫代氨基甲酸钠)，搅拌均匀；

2)加入氢氧化钠40份、十二烷基硫酸钠8份，超声分散4～6min，得到螯合剂。

取配制完毕的螯合剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰与稀释后的螯合剂混合，并在80℃条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离心8分钟，取离心液分析。数据对比见表1。

取配制完毕的螯合剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰与稀释后的螯合剂混合，并在80℃条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离心8分钟，取离心液分析。数据对比见表1。

表1

以上所述的仅是本发明的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，其特征在于：包括以下组分：20～40份有机螯合剂，10～20份无机螯合剂，氢氧化钠20～40份、纳米碳4～10份、表面活性剂4～8份。

2.根据权利要求1所述的高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，其特征在于：所述的有机螯合剂为10～20份的二丁基二硫代氨基甲酸钠和4～8份的二苄基二硫代氨基甲酸钠的混合物。

3.根据权利要求2所述的高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，其特征在于：所述的无机螯合剂为磷酸钠。

4.根据权利要求3所述的高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

5.根据权利要求1-4任一所述的高效处理垃圾焚烧飞灰中重金属的螯合剂，其特征在于：所述的氢氧化钠的浓度为0.6wt％-0.8wt％。

6.一种制备权利要求1所述螯合剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)常温下将20～40份有机螯合剂，10～20份无机螯合剂混合反应，搅拌均匀；

2)加入氢氧化钠20～40份、纳米碳4～10份、表面活性剂4～8份超声分散4～6min，得到螯合剂。