CN110672538A - 一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法 - Google Patents

一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法 Download PDF

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李萍
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Abstract

本发明提供了一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法。具体方法为：利用城市垃圾焚烧飞灰，配置磷酸二氢钾溶液，加入含有飞灰的锥形瓶中，取蒸馏水，调节pH值。根据固液比，向每组中加入定量蒸馏水，此时已知磷酸盐浓度，将样品置于恒温空气浴振荡器中恒温震荡，并将温度设定为振荡不同的时间。过滤上清液，分离出来的焚烧飞灰在60℃干燥箱中干燥。磷酸盐的浓度为7.0g/L时Pb的固化率可以达到73.7％，在与氯化钠反应后固化率可升高到85.9％。稳定化反应的温度在40℃时反应效果最明显，即在40℃时浸取液的P浓度最低，随着温度的升高浸取液P浓度升高，反应的效果降低。

Description

一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的 方法
技术领域
本发明涉及一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，属于环境化工固体废弃物处理技术领域，特别涉及一种有毒有害固体废弃物安全处理排放的方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平日益提高，也就会产生越来越多的垃圾，所以用焚烧的处理方法就可以提高垃圾处理的效率，有效减少垃圾体积，使处理速度尽可能跟上垃圾产生的速度。但是由于飞灰中含有许多大量或微量的有毒重金属，这些重金属对环境以及人的身体健康会产生很大的威胁，另外如果飞灰排放方法不正确会造成大气污染，进入水体会使河道堆积泥沙，堵塞河道，对生态环境造成严重的影响。垃圾焚烧产生的飞灰中会有一定量的重金属，尤其是有毒重金属Pb，对人类的危害很大，铅中毒最易影响伸肌(estenor muscle)，严重会造成垂腕、垂足，甚至脑病变致死；对肾脏的影响，在初期使尿液中血色素增加，产生蛋白尿、糖尿、和氨基酸尿；长期暴露会导致肾间质纤维化，肾血管硬化而减少尿酸分泌，可产生肾酸节、高血压、痛风。因此如何有效去除和稳定焚烧飞灰中的重金属离子Pd，使焚烧飞灰达标安全排放是减少危险固体废弃物对环境污染的重要问题之一。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种简单易行、高效、废弃物资源化利用的焚烧飞灰处理方法：利用磷酸盐溶液处理焚烧飞灰，有效降低焚烧飞灰中金属离子铅含量的方法。
本发明为实现此目的，采取的技术方案如下：
一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，采用以下步骤：
步骤1：磷溶液的配置：将一定量的磷酸二氢钾置于干燥炉中进行干燥。称重后，将其溶于去离子水中，将磷酸二氢钾溶液转移至容量瓶中，稀释至刻度，摇动并静置，一段时间后，进行测量吸光度的测定。
步骤2：焚烧飞灰干燥并筛滤，用分析天平称量适量质量飞灰分别放在干燥的锥形瓶中。
步骤3：将磷酸二氢钾溶液加入含有飞灰的锥形瓶中，用蒸馏水调节溶液pH值和固液比。
步骤4：将样品置于恒温空气浴振荡器中，恒温振荡一定时间。完成后，过滤上清液并测量吸光度，及飞灰中金属铅的含量。
所述的步骤1中，所述的磷酸二氢钾称：取六份0.6g的磷酸二氢钾放分别在干净的烧杯中并用适量的水溶解。
所述的步骤2中，所述的焚烧飞灰：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，用分析天平称量质量为2.0g，称量6份分别放在干燥的锥形瓶中。
所述的步骤3中，用硝酸和氢氧化钠调节步骤3中浸取液的pH值分别为9-11，最后使六份飞灰与浸取液的液固比为10。
所述的步骤4中，将六组样品放入恒温气浴振荡器中在25℃条件下，分别震荡10min、20min、30min、45min、50min、60min。
本发明的优点在于：
①使用磷酸盐与焚烧飞灰反应，让飞灰中的重金属元素Pd与磷酸根形成稳定的难溶性的物质存在于飞灰颗粒中；
②利用此方法焚烧飞灰中Pb的固化率可以达到73.7％，在与氯化钠反应后固化率可升高到85.9％。
③合成过程操易于操作，无二次污染，该技术的成本较低，符合实际生产的需要。
附图说明
图1为本发明实施方案1经过磷溶液处理后pH＝9条件下的飞灰样品的SEM图。
图2为原始飞灰样品的SEM图。
图3为原始飞灰样品的SEM图。
图4为反应温度为35℃飞灰样品的SEM图。
图5为反应温度为35℃飞灰样品的SEM图。
图6为反应温度为40℃飞灰样品的SEM图。
图7为反应温度为40℃飞灰样品的SEM图。
图8为温度与浸取液中磷浓度关系曲线图。
图9为pH值为9的飞灰样品EDS图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法步骤为：
步骤1：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，称取2.0g六份，分别放入六个锥形瓶中。
步骤2：称取六份磷酸二氢钾，每份0.6g，飞别放入准备好的六个放好干燥飞灰的上述锥形瓶中。
步骤3：用硝酸和氢氧化钠调节浸取液的pH值分别为9调节每个锥形瓶里液固比为10，加入相应的浸取液(去离子水)摇匀，准备进行实验。
步骤4：控制六个锥形瓶在气浴式恒温振荡器中25℃条件下，震荡反应20min。
步骤5：将不同的反应时间的飞灰进行固液分离，固液分离方法是利用玻璃棒引流，漏斗进行操作，分离出来的飞灰在60℃干燥箱中干燥，浸取液进行吸光度的检测。
实施例2
利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法步骤为：
步骤1：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，称取2.0g六份，分别放入六个锥形瓶中。
步骤2：称取六份磷酸二氢钾，每份0.6g，飞别放入准备好的六个放好干燥飞灰的上述锥形瓶中。
步骤3：用硝酸和氢氧化钠调节浸取液的pH值分别为10调节每个锥形瓶里液固比为10，加入相应的浸取液(去离子水)摇匀，准备进行实验。
步骤4：控制六个锥形瓶在气浴式恒温振荡器中25℃条件下，震荡反应40min。
步骤5：将不同的反应时间的飞灰进行固液分离，固液分离方法是利用玻璃棒引流，漏斗进行操作，分离出来的飞灰在60℃干燥箱中干燥，浸取液进行吸光度的检测。
实施例3
利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法步骤为：
步骤1：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，称取2.0g六份，分别放入六个锥形瓶中。
步骤2：称取六份磷酸二氢钾，每份0.6g，飞别放入准备好的六个放好干燥飞灰的上述锥形瓶中。
步骤3：用硝酸和氢氧化钠调节浸取液的pH值分别为11调节每个锥形瓶里液固比为10，加入相应的浸取液(去离子水)摇匀，准备进行实验。
步骤4：控制六个锥形瓶在气浴式恒温振荡器中25℃条件下，震荡反应60min。
步骤5：将不同的反应时间的飞灰进行固液分离，固液分离方法是利用玻璃棒引流，漏斗进行操作，分离出来的飞灰在60℃干燥箱中干燥，浸取液进行吸光度的检测。
实施例4
利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法步骤为：
步骤1：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，称取2.0g六份，分别放入六个锥形瓶中。
步骤2：称取六份磷酸二氢钾，每份0.6g，飞别放入准备好的六个放好干燥飞灰的上述锥形瓶中。
步骤3：用硝酸和氢氧化钠调节浸取液的pH值分别11调节每个锥形瓶里液固比为10，加入相应的浸取液(去离子水)摇匀，准备进行实验。
步骤4：控制六个锥形瓶在气浴式恒温振荡器中25℃条件下，震荡反应30min。
步骤5：将不同的反应时间的飞灰进行固液分离，固液分离方法是利用玻璃棒引流，漏斗进行操作，分离出来的飞灰在60℃干燥箱中干燥，浸取液进行吸光度的检测。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：磷溶液的配置：将一定量的磷酸二氢钾置于干燥炉中进行干燥。称重后，将其溶于去离子水中，将磷酸二氢钾溶液转移至容量瓶中，稀释至刻度，摇动并静置，一段时间后，进行测量吸光度的测定。
步骤2：焚烧飞灰干燥并筛滤，用分析天平称量适量质量飞灰分别放在干燥的锥形瓶中。
步骤3：将磷酸二氢钾溶液加入含有飞灰的锥形瓶中，用蒸馏水调节溶液pH值和固液比。
步骤4：将样品置于恒温空气浴振荡器中，恒温振荡一定时间。完成后，过滤上清液并测量吸光度，及飞灰中金属铅的含量。
2.根据权利要求1所述的一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于所述的步骤1中，所述的磷酸二氢钾称：取六份0.6g的磷酸二氢钾放分别在干净的烧杯中并用适量的水溶解。
3.根据权利要求1所述的一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于所述的步骤2中，所述的焚烧飞灰：取进行过干燥以及筛滤后的飞灰得到直径1mm左右的微粒，用分析天平称量质量为2.0g，称量6份分别放在干燥的锥形瓶中。
4.根据权利要求1所述的一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于所述的步骤3中，用硝酸和氢氧化钠调节步骤3中浸取液的pH值分别为9-11，最后使六份飞灰与浸取液的液固比为10。
5.根据权利要求1所述的一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于所述的步骤4中，将六组样品放入恒温气浴振荡器中在25℃条件下，分别震荡10min、20min、30min、45min、50min、60min。
6.根据权利要求1所述的一种利用磷酸盐溶液降低焚烧飞灰中重金属离子铅含量的方法，其特征在于所述的步骤4中，震荡结束后将飞灰与浸取剂进行固液分离，对浸取剂进行吸光度的测量，将分离出来的飞灰在60℃条件下烘干5h，烘干后的飞灰放在自封袋中。
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