CN114160553B - 一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,属于环保技术领域。本方法需要对生活垃圾焚烧飞灰进行机械破碎和浸取处理,用机械破碎/氢氧化钠碱溶液破坏SiO2结构,释放或暴露汞组分,再结合浸取工艺,实现了飞灰的高效脱汞。经过本技术方法处理飞灰,其飞灰脱汞率可达35~37%。本发明所述的提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,将机械破碎与化学浸渍法相结合,将物理改性与化学改性相结合,将飞灰中物理吸附状态汞与化学吸附状态汞暴露出来,该方法与传统化学浸取脱汞工艺相比,大限度提高了脱汞率,并且该发明具有操作工艺简单、能耗低、化学改性容易和易于工业应用等优点,具有非常广阔的应用前景。
Description
技术领域
一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,属于环保技术领域。
背景技术
飞灰中含有重金属飞灰富集了大量的砷、汞、锑等有毒重金属元素及二噁英类等污染物,其中重金属元素以汞的毒性最大。目前采用填埋方式处理的飞灰,其重金属污染土壤和地下水,对环境危害大。飞灰处置已经成为环保行业的一个“卡脖子”技术,现存的资源化利用方式存在一定弊端,探讨新的资源化利用是现阶段该领域的研究重点,飞灰的理化性质直接影响其资源化,其中飞灰中重金属研究是飞灰有效利用方式的一个关键因素。
专利CN109848174A中公开了一种生活垃圾焚烧飞灰脱汞的方法,该方法包括脱附器、排料斗、换热器和冷冻式汞收集器。该专利存在以下不足:(1)脱附器对温度要求高,所需能量较大。(2)该发明方法对工艺设备要求较高。
专利CN108237137A飞灰脱汞装置及脱汞方法,该专利存在以下不足:需要热解析单元使飞灰中的汞挥发成含汞烟气,还需等离子体氧化气态汞,所涉及的反应体系能耗太高,工艺流程也较繁琐。
总之,在现有技术中进行生活垃圾焚烧飞灰脱汞时,涉及的工艺设备较复杂、能耗较高、工艺流程繁琐,针对现有技术中的上述缺陷,本发明提供了一种通过简单的机械破碎和浸取工艺处理生活垃圾焚烧飞灰来脱出汞的方法,用机械破碎/氢氧化钠碱溶液破坏SiO2结构,将物理改性与化学改性相结合,将飞灰中物理吸附状态汞与化学吸附状态汞暴露出来,且该方法与传统化学浸取脱汞工艺相比,大限度提高了脱汞率,实现了飞灰的高效脱汞,具有操作工艺简单、能耗低、改性容易和易于工业规模化应用等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过简单的机械破碎和浸取工艺处理生活垃圾焚烧飞灰来脱出汞的方法,该方法用机械破碎/氢氧化钠碱溶液破坏飞灰中SiO2结构,释放或暴露汞组分,再结合浸取工艺处理,实现了飞灰的高效脱汞。
一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,其技术路线如下:
(1)生活垃圾焚烧飞灰用王水(浓盐酸和浓硝酸的体积比为3:1)消解处理,使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(Inductively Coupled Plasma Optical EmissionSpectrometer,以下简称ICP-OES)测量消解液含汞量,计算生活垃圾焚烧飞灰含汞总量。
(2)将一定质量的生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以200~400r/min球磨1~3.0h,制备获得机械破碎飞灰;
(3)将机械破碎后的飞灰用去离子水在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌1~5h浸取汞,飞灰:去离子水为1g:100ml,结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用ICP-OES测量,飞灰残渣备用;
(4)配置摩尔浓度为0.5~8mol/L的NaOH溶液,将飞灰残渣用0.5mol/L~8mol/L的NaOH溶液在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌8~12h浸取汞,飞灰:NaOH溶液为1g:100ml,结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用ICP-OES测量,飞灰残渣备用;
(5)将飞灰残渣用0.1~1.0mol/L的Na2S2O3溶液在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌6~8h浸取汞,飞灰:Na2S2O3溶液为1g:100ml,结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用ICP-OES测量,飞灰残渣回收利用。
前述的一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,所述步骤(1)中,计算所得1g生活垃圾焚烧飞灰的总汞含量为0.0386mg。
前述的一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,所述步骤(2)中,球磨的转速为400r/min,球磨时间为1.0~2.0h。
前述的一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法中,所述步骤(3)中,飞灰与去离子水之比为1g:100ml,水浴条件为60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌1~3h。水洗可提取出与飞灰之间存在物理吸附力的Hg物质,提取汞含量为0.0058~0.0066mg水洗脱汞率可达15~17%。
前述的一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法中,所述步骤(4)中,配置的NaOH溶液摩尔浓度为4mol/L~8mol/L,飞灰与NaOH溶液之比为1g:100ml,水浴条件为60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌8~12h,4mol/L~8mol/L的NaOH溶液的提取汞含量为0.0058~0.0066mg,脱汞率可达到15~17%。
前述的一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法中,所述步骤(5)中,Na2S2O3溶液摩尔浓度为0.1~0.5mol/L,飞灰与Na2S2O3溶液之比为1g:100ml,水浴条件为60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌6~8h。S2O3 2-可与碱洗后飞灰残渣中难以脱除的Hg物质发生络合,可提取出的汞含量为0.0012~0.0019mg,脱汞率为3~5%。
本发明与现有技术相比,本发明具备的技术优点体现在:
1、目前现有的传统浸渍法多采用强酸性溶液,如硝酸、氢氟酸、磷酸等溶液来浸取汞,强酸性溶液会对工业设备有腐蚀性,难以实现工业化应用。本发明采用氢氧化钠碱性溶液来浸取汞,易实现工业化应用。
2、本发明采用氢氧化钠溶液作为浸取液,氢氧化钠与生活垃圾焚烧飞灰中活性组分二氧化硅反应,破坏二氧化硅活性结构,使汞与二氧化硅的活性点破坏,释放或暴露汞组分,极大提高了飞灰的脱汞率。
3、本发明采用机械破碎与化学浸渍法相结合,将物理改性与化学改性相结合,将飞灰中物理吸附状态汞与化学吸附状态汞暴露出来,与传统化学浸取脱汞工艺相比,大限度提高了脱汞率。并且该发明具有操作工艺简单、能耗低、化学改性容易和易于工业应用等优点,具有非常广阔的应用前景。
4、本发明通过多次试验,发现了一个技术效果最佳的关键技术拐点:当NaOH浓度大于4mol/L时,对SiO2的破坏效果最佳,才能最大限度破坏Hg物质与飞灰中活性组分SiO2之间的化学吸附力。具有良好的社会应用效果。
附图说明
图1.水洗1h处理原飞灰Hg提取量图
图2.水洗加不同浓度NaOH碱洗处理机械破碎飞灰Hg提取量图
图3.水洗/4mol/LNaOH碱洗处理未处理飞灰/机械破碎飞灰Hg提取量对比图
图4.水洗/不同浓度NaOH碱洗/0.1mol/LNa2S2O3盐洗处理破碎飞灰Hg提取量对比图
具体实施方式
下面对本发明实施例中的方案进行清楚、完整的描述,以及对部分表征结果进行展示。
实施例1
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨1h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0062mg,脱汞率为16.0%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,4mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0059mg,脱汞率为15.3%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.1mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.1mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0017mg,脱汞率为4.5%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0138mg,总脱汞率为35.8%。
实施例2
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨1.5h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0064mg,脱汞率为16.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,4mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0061mg,脱汞率为15.8%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.1mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.1mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0017mg,脱汞率为4.3%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0142mg,总脱汞率为36.6%。
实施例3
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨1.5h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1.5h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0064mg,脱汞率为16.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的6mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,6mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0063mg,脱汞率为16.2%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.2mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.2mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0015mg,脱汞率为3.8%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0142mg,总脱汞率为36.5%。
实施例4
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨1.5h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1.5h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0064mg,脱汞率为16.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的8mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,8mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0063mg,脱汞率为16.3%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.2mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.2mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0014mg,脱汞率为3.5%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0141mg,总脱汞率为36.3%。
实施例5
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨2h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌2h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0061mg,脱汞率为15.9%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,4mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0062mg,脱汞率为16.1%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.3mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.3mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0015mg,脱汞率为4.0%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0138mg,总脱汞率为36.0%。
实施例6
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨2h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌2h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0061mg,脱汞率为15.9%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的6mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,6mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0063mg,脱汞率为16.4%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.3mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.3mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0014mg,脱汞率为3.6%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0138mg,总脱汞率为35.9%。
实施例7
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨2.5h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌2.5h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0060mg,脱汞率为15.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的8mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,8mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0064mg,脱汞率为16.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.4mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.4mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0012mg,脱汞率为3.2%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0136mg,总脱汞率为35.2%。
实施例8
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨2.5h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌2.5h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0060mg,脱汞率为15.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,4mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0062mg,脱汞率为16.1%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.4mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌8h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.4mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0016mg,脱汞率为4.2%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0138mg,总脱汞率为35.8%。
实施例9
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨3h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌3h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0059mg,脱汞率为15.3%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的6mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,6mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0063mg,脱汞率为16.4%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.5mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌8h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.5mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0015mg,脱汞率为3.8%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0137mg,总脱汞率为35.5%。
实施例10
将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以400r/min的转速球磨3h,制备获得机械破碎飞灰备用;称取1g机械破碎飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌3h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,经过机械破碎的飞灰水洗可提取汞含量为0.0059mg,脱汞率为15.4%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的8mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌12h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,8mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0064mg,脱汞率为16.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.5mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌8h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.5mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0014mg,脱汞率为3.5%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0137mg,总脱汞率为35.4%。
对比例1
称取1g未处理飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,未处理飞灰水洗可提取汞含量为0.0048mg,脱汞率为12.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的NaOH溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行碱洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,2mol/L的NaOH溶液碱洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0014mg,脱汞率为3.6%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.1mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.1mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量0.0010mg,脱汞率为2.5%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0072mg,总脱汞率仅为18.6%。
对比例2
称取1g未处理飞灰,加入100ml去离子水中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌1h进行水洗脱汞,水浴结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,未处理飞灰水洗可提取汞含量为0.0048mg,脱汞率为12.5%。将上述1g飞灰残渣加入100ml配置好的4mol/L的氢氟酸/盐酸/硝酸中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌10h进行酸洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣备用,4mol/L的氢氟酸/盐酸/硝酸溶液酸洗飞灰残渣可提取汞含量为0.0004mg,脱汞率仅为1%。将上述1g飞灰残渣加入100ml的0.1mol/L的Na2S2O3溶液中,在60℃水浴条件下,以200r/min转速进行磁力搅拌6h进行盐洗脱汞,结束后对溶液进行离心、过滤,浸取液回收,飞灰残渣回收,0.1mol/L的Na2S2O3溶液浸取飞灰残渣又可提取汞含量为0.0010mg,脱汞率为2.6%。经过几步工艺,垃圾焚烧飞灰总脱汞量为0.0062mg,总脱汞率仅为16.1%。
部分实施例与对比例数据效果对比如下:
案例 | 对比例1 | 对比例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例5 | 实施例8 |
飞灰脱汞率 | 18.6% | 16.1% | 35.8% | 36.6% | 36.0% | 35.8% |
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
图1为水洗1h处理原飞灰Hg提取量图,由图1可知,将飞灰进行水洗处理,发现在60℃条件下水洗1h,可以提取出10~14%的Hg。考虑到实验存在误差,对几次实验结果求平均值为12.5%。图2为水洗加不同浓度NaOH碱洗处理机械破碎飞灰Hg提取量图,由图2可知,经过水洗处理过后的机械破碎飞灰再进行碱洗处理:当NaOH浓度小于4mol/L时,碱洗只能提取5%左右Hg;当NaOH浓度大于4mol/L时,碱洗能提取15-17%以上Hg。水洗加碱洗最多可提取出32.8%Hg。图3为水洗/4mol/LNaOH碱洗处理未处理飞灰/机械破碎飞灰Hg提取量对比图,由图3可知,机械破碎处理的飞灰要比未处理飞灰更易提取Hg,水洗处理1h,机械破碎飞灰提取Hg含量比未处理飞灰高约4%,提取量达到16%,之后的碱洗过程差异较小,最终提取Hg含量为31~33%。图4为水洗/不同浓度NaOH碱洗/0.1mol/LNa2S2O3盐洗处理破碎飞灰Hg提取量对比图,由图4可知,在水洗和碱洗处理之后,进一步用硫代硫酸盐处理,用硫代硫酸盐浸取Hg提取率为3~5%,实际工艺中可考虑在碱洗之后加水洗步骤,再进行硫代盐浸取。再加上破碎工艺,Hg提取率可达35~37%。
Claims (4)
1.一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1).将生活垃圾焚烧飞灰放入行星式球磨机中,以200~400r/min机械球磨1~3h,制备获得机械破碎飞灰;
(2).将机械破碎后的飞灰用去离子水在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌1~5h浸取汞,飞灰:去离子水为1g:100ml,水浴结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测量,飞灰残渣备用;
(3).配制摩尔浓度为0.5~8mol/L的NaOH溶液,将飞灰残渣用4~8mol/L的NaOH溶液在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌8~12h浸取汞,飞灰:NaOH溶液为1g:100ml,浸取汞结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用ICP-OES测量,飞灰残渣备用;
(4).将飞灰残渣用0.1~1.0mol/L的Na2S2O3溶液在60±20℃水浴锅中以200~400r/min转速磁力搅拌6~8h浸取汞,飞灰:Na2S2O3溶液为1g:100ml,浸取汞结束后进行离心、过滤,浸取液回收,浸取液汞含量使用ICP-OES测量,飞灰残渣回收。
2.如权利要求1所述一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,其特征在于所述步骤(1)中,行星式球磨机机械球磨的转速为400r/min,球磨时间为1~2h。
3.如权利要求1所述一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,其特征在于所述步骤(2)中,磁力搅拌1~3h。
4.如权利要求1所述一种提高生活垃圾焚烧飞灰脱汞率的方法,其特征在于所述步骤(4)中,Na2S2O3溶液摩尔浓度为0.1~0.5mol/L。
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