CN114951228B - 一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 - Google Patents
一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114951228B CN114951228B CN202210598387.XA CN202210598387A CN114951228B CN 114951228 B CN114951228 B CN 114951228B CN 202210598387 A CN202210598387 A CN 202210598387A CN 114951228 B CN114951228 B CN 114951228B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fly ash
- treatment
- copper
- solid
- waste acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 62
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000011278 co-treatment Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 49
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 42
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims description 11
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009867 copper metallurgy Methods 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 23
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 22
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 9
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 arsenate ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- OWTFKEBRIAXSMO-UHFFFAOYSA-N arsenite(3-) Chemical compound [O-][As]([O-])[O-] OWTFKEBRIAXSMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 3
- RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H Calcium arsenate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229940103357 calcium arsenate Drugs 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N Arsenic acid Chemical compound O[As](O)(O)=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229940000488 arsenic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N diarsenic trioxide Chemical compound O1[As](O2)O[As]3O[As]1O[As]2O3 KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/38—Stirring or kneading
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
- B09B1/004—Covering of dumping sites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，取材为飞灰，价格低廉且属于废物再利用；工艺简单，易控制，且不易受到外界干扰，具有稳定的处理效果；用冶铜污酸替代了原处理方法中需要的水，使共处理产物pH降低，降低了Pb在高pH下固定效果减弱的风险。
Description
技术领域
本发明属于危险废物无害化处置技术领域，具体涉及一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法。
背景技术
我国幅员辽阔，人口众多，每日产生生活垃圾量大。根据我国统计年鉴可以看出，从2003年到2020年全国的生活垃圾清运量已从14856.5万吨增加到23511.7万吨。垃圾焚烧法具有减量化、无害化和资源化等优点，其所需要的场地小，处理周期短，可处理废物种类多，因此得到广泛推广。从2003年到2020年中国的生活垃圾焚烧发电厂从47个增长到463个，焚烧处理的生活垃圾从369.9万吨增长到14607.6万吨，生活垃圾焚烧飞灰的产量也随之增长。生活垃圾焚烧飞灰一般呈灰白色或者深灰色，具有含水率低、粒径小、形状不规则、孔隙率高以及比表面积大等特点。生活垃圾焚烧飞灰中含有多种重金属，一般采用稳定剂稳定后进行填埋处理。
铜冶炼工业烟气中含有高浓度的二氧化硫，一般用于制酸，制酸前需要对烟气进行洗涤净化，该过程排放高酸废水，由于其酸度高，冶炼企业一般称为“污酸”。冶铜污酸中含有铜、锌、铅、镉等重金属杂质以及高浓度的氟、氯、砷等有害物质，主要以Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、F-、Cl-和SO4 2-的形态存在。就目前而言，由于冶铜污酸中含有大量有毒有害物质，因此在国内外对其排放都有着严格的控制标准。现今主要采用石灰法、硫化法等来处理产生的冶铜污酸，其中比较常用的方法为以下三者：
石灰法，主要利用石灰乳，使其与砷酸根或亚砷酸根离子发生反应，生成难溶解的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。此种方法可以处理较高含砷量的废水，但是反应速度慢，对砷的去除率也仅仅能够达到污水的综合排放标准；并且由于砷酸钙及亚砷酸钙的溶解度大，其水处理产生的含砷沉淀物受雨水等的作用会反溶，引起砷的二次污染。
石灰-铁盐法，主要利用石灰乳与铁盐，利用砷酸盐、亚砷酸盐能与铁等金属形成稳定的络合物，二价铁离子在鼓入空气的条件下转变成三价铁离子，同时三价砷离子转变成毒性比其小的五价砷离子，从而生成溶度积非常小的FeAsO4沉淀，钙离子转化成Ca3(AsO4)2沉淀。但上述处理方法铁的投加量的控制非常关键。对于沉淀的含砷固体物仍然需要固定后进行安全填埋。
硫化物法，主要通过外加硫化剂，生成As2S3沉淀，具有较好的砷去除效果。但是As2S3沉淀沉淀物只有在酸性环境中才稳定，当pH＞1时，As2S3将会重新溶解到废酸溶液中；且所以处理过程中硫化物加入量的控制非常关键，硫化物投入量不足，不能充分除去砷氧化物；投入量过多，又会过多地消耗掉废酸中的打离子，使酸度过低，甚至呈碱性，造成As2S3沉淀重新溶解。这两种情况都会使除砷效率严重下降。
总之，现有液体中各类元素的处理工艺或存在去除过程中工艺控制要求高、易受影响、效果不稳定的问题，或处理工艺存在含各类重金属的沉淀物受雨水等的作用会反溶，引起二次污染的问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有冶铜污酸中的处理工艺或工艺控制要求高、易受影响导致效果不稳定的问题，或者含砷沉淀物中砷易反溶，引起二次污染的问，本发明提供了一种工艺。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[1]一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，包括
将飞灰分N次与冶铜污酸进行混合，所述N≥2；
搅拌，所述搅拌时间为5～10min；
静置，所述静置时间为18～24h；
分离处理，得到进行填埋的固体物，所述分离处理过程，为使液体部分以气化的方式与固体部分实现分离；
其中，所述飞灰与冶铜污酸的混合比例按照，所得混合物在静置状态下不具有流动性为最大的液/固比；
所述冶铜污酸含有铜元素、不高于5000mg/L的砷元素及0～50g/L的硫酸。
在此需要说明的是，
如1)中所述，使飞灰与冶铜污酸实现混合的过程分N次使飞灰与冶铜污酸进行混合是保证最终所得固体物进行填满后具备稳定性、重金属不易反溶的关键：
如2)中所述的“气化的方式”，是指1)中所得混合物中所含有的诸如水等的液体部分与固体部分离的方式，所述“气化方式”有别于传统的过滤、压滤、离心等分离方式。示意性的所述“气化方式”可以是对1)中所得混合物进行诸如烘干的热处理，使液体蒸发、气化脱离；或者，所述“气化方式”也可以是利用具有一定速度的气流对1)中所得混合物进行处理，使之带走液体部分；
所述“气化方式”是保证液体中重金属离子去除率近100％的关键。
[2]进一步地，所述铜元素含量为0～100mg/L；
所述砷元素浓度不低于4000mg/L时，比如4000-5000mg/L时，硫酸浓度不超过30g/L；
所述砷元素浓度低于4000mg/L，但不低于2000mg/L时，硫酸浓度不超过40g/L，与此同时，硫酸浓度处于30-40g/L具有更为优异的效果；
所述砷元素浓度为低于2000mg/L时，硫酸钠浓度只需要低于50g/L即可，与此同时，硫酸浓度处于40-50g/L具有更为优异的效果。
此需要说明的是，在上述[1]或[2]技术方案的基础上，所述冶铜污酸中砷元素、硫酸含量，也是保证所得固体物进行填满后具备稳定性、重金属不易反溶的关键；在利用浓度为0.1mol/L的醋酸溶液对得到的所述固体填埋物进行浸出处理时，所得固体填埋物的砷的浸出量低于1％的另一关键因素。
[3]进一步地，所述冶铜污酸还含有：
0～500mg/L含量的锌元素；
0～50mg/L含量的镉元素；
0～500mg/L含量的铅元素；
0～500mg/L含量的氟元素；
0～3000mg/L含量的COD。
[4]所述分离处理过程包括
在一定温度下进行加热处理；或者
在一定温度下进行加热处理，以及对蒸发出的液体进行冷凝回收处理。
[5]进一步地，2)中，所述加热温度为60～70℃，一般保持加热状态18～24h的时间段内，即可使加热物达到恒重状态，则处理结束，得到所述固体填埋物。
在此需要说明的是，所述加热温度为60～70℃，实际操作中可以利用生活垃圾焚烧发电厂的锅炉余热，而且在此温度下可以满足干燥的需求。
[6]进一步地，所述1)中，将飞灰与冶铜污酸按照固液比1.8～2.2Kg:1L的比例进行混合；
所述1)中，每次将飞灰加入到冶铜污酸中后，均需进行搅拌。
在此需要说明的是，按照此固液比，可以保证1)中所得混合物不具有流动性；在此条件下，需要将飞灰分数次加入到液体中，且每次将飞灰加入到冶铜污酸中后，均需进行搅拌；
上述条件制备得到的混合物，是保证最终所得固体物进行填满后具备稳定性的基础之一。
[7]进一步地，所述飞灰，所述飞灰具有不高于200μm的粒径，0.5～1.0g/cm的堆积密度，以及不高于1.5％的含水率，含量不低于30wt％的氢氧化钙。
所述飞灰包括金属元素及非金属元素；
所述金属元素包括钙元素、钠元素、钾元素、镁元素、锌元素、铝元素中的任意一种或几种；
所述非金属元素包括氯元素、硅元素中的任意一种或两种。
[8]进一步地，所述飞灰为经过预处理后的产物，所述预处理过程包括：
将飞灰与去离子水进行混合；混合固液比不高于1kg:20L；
振荡；振荡时间为18～24h，频率为120-200r/min；
离心分离；
干燥；干燥温度为105±2℃。
[9]进一步地，利用浓度为0.1mol/L的醋酸溶液对得到的所述固体填埋物，以振荡处理的方式进行浸出处理，然后取过滤后的上清液利用电感耦合等离子体发射光谱测定其内含有的砷的量；
计算所得固体物的各类重金属的浸出量均低于3％。
[10]进一步地，所述醋酸溶液与固体物的固液比为1kg:20L；
所述浸出处理的室温为25±2℃。
[11]进一步地，所述冶铜污酸中也可以同时含有重金属Pb、Cr、Cu；
利用[9]中方式进行固体填埋物的浸出处理，所得固体填埋物的Pb、Cr、Cu、As的浸出量分别低于3％、3％、1％、1％。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明提供的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法：
1)取材为飞灰，价格低廉且属于废物再利用；
工艺简单，易控制，且不易受到外界干扰，具有稳定的处理效果；
用冶铜污酸替代了原处理方法中需要的水，使共处理产物pH降低，降低了Pb在高pH下固定效果减弱的风险。
对于污酸各类重金属离子的去除率均近乎100％；
所得到的进行填埋的固体物稳定性好，元素的反溶出率极低。
2)相比于原来飞灰与冶铜污酸需要分别进行处理产生两种物质所得的固体残渣，本发明提供的共处理过程只产生飞灰和冶铜污酸共处理的固体残渣，体积大大降低，节约了土地，具有社会和环境效益。
附图说明
图1本发明实施例1中所使用的飞灰的SEM图；
图2本发明实施例1中所得到的填埋物的SEM图；
图3本发明实施例1中利用浓度为0.1mol/L的醋酸溶液对得到的所述固体填埋物，以振荡处理的方式进行浸出处理后，利用电感耦合等离子体发射光谱测定的上清液内砷量的检测结果(As、Cu)；
图4本发明实施例1中利用浓度为0.1mol/L的醋酸溶液对得到的所述固体填埋物，以振荡处理的方式进行浸出处理后，利用电感耦合等离子体发射光谱测定的上清液内砷量的检测结果(Cr、Pb)。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备；
本发明的实质特点和显著效果可以从下述的实施例中得以体现，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，因此，它们并不对本发明作任何限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，均属于本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语和/或包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本文中，所述“恒重”是指在给出的条件下，样品连续两次干燥或炽灼后的重量差异在0.3mg以下的重量。干燥至恒重的第二次以及以后各次称重均应在规定条件下继续干燥1小时后进行。
本文中，所述的“不低于”某数值或“不高于”某数值，其范围应理解为包含该数值，比如“某一物质的量不低于100”，则应理解为“该物质的量可以为100，或高于100”。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
生活垃圾焚烧飞灰取自某生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统，如图1所示为本实施例中所利用的飞灰的SEM图，所述飞灰具有不高于200μm的粒径，0.8g/cm左右的堆积密度，以及不高于1.5％的含水率；
所述飞灰经过以下步骤进行预处理：
将飞灰与去离子水进行混合；混合固液比不高于1kg:20L；
振荡；振荡时间为18h，频率为150r/min；
离心分离；
干燥；干燥温度为105℃。
通过X射线荧光光谱分析，经过预处理后的飞灰中的主要元素有Ca 32.03wt.％，Cl 27.46wt.％，Na 11.17wt.％，K 6.00wt.％，Si 0.95wt.％，Mg 0.80wt.％，Zn0.41wt.％，Al 0.30wt.％，Pb 1260mg/kg,Cr 64mg/kg,Cu 351mg/kg,As 26mg/kg。
配制模拟冶铜污酸，主要成分为Cu 100mg/L，Zn 500mg/L，Cd 50mg/L，Pb 500mg/L，F 500mg/L，As 5000mg/L，H2SO4 30g/L，COD 3000mg/L。
先将100g生活垃圾焚烧飞灰加入到100mL模拟冶铜污酸混合，搅拌5min至固液充分接触；
再加入100g生活垃圾焚烧飞灰，搅拌至固液充分接触，继续搅拌5min；
静置24h，然后对所得混合物在65℃下进行烘干至恒重得到如图2所示的固体填埋物，烘干期间可以进行液体的冷凝回收；
配制浓度0.1mol/L的醋酸溶液，取20g得到的固体填埋物放入400mL醋酸溶液中，在25℃振荡18h，取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，As、Cu检测结果如图3所示，Pb、Cr检测结果如图4所示，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为97.11％、97.37％、99.99％、99.82％。结果表明生活垃圾焚烧飞灰和冶铜污酸可以达到共同稳定。
实施例2
生活垃圾焚烧飞灰性质与对照例1相同。
配制模拟冶铜污酸，主要成分为Cu 100mg/L，Zn 500mg/L，Cd 50mg/L，Pb 500mg/L，F 500mg/L，As 3000mg/L，H2SO450 g/L，COD 3000mg/L。
先将100g生活垃圾焚烧飞灰加入到100mL模拟冶铜污酸混合，搅拌5min至固液充分接触；
再加入100g生活垃圾焚烧飞灰，搅拌至固液充分接触，继续搅拌5min；
静置24h，然后对所得混合物在65℃下进行烘干至恒重得到固体填埋物，烘干期间可以进行液体的冷凝回收；
配制浓度0.1mol/L的醋酸溶液，取20g得到的固体填埋物放入400mL醋酸溶液中，在25℃振荡18h，取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为98.06％、96.22％、99.99％、99.74％。结果表明生活垃圾焚烧飞灰和高浓度含砷、重金属废水可以达到共同稳定。
对比例1
生活垃圾焚烧飞灰性质与实施例1相同。
模拟冶铜污酸与实施例2相同。
先将200g生活垃圾焚烧飞灰一次性加入到100mL模拟冶铜污酸混合，持续搅拌，总搅拌时间为实施例2的5倍，
模拟冶铜污酸，然后对所得混合物在65℃下进行烘干至恒重得到固体填埋物；
配制浓度0.1mol/L的醋酸溶液，取20g得到的固体填埋物放入400mL醋酸溶液中，在25℃振荡18h，取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为83.49％、75.55％、80.04％、76.47％。结果表明分数次使飞灰与冶铜污酸进行混，是保证最终所得填埋物稳定性，重金属不易反溶的关键因素。
对比例2
生活垃圾焚烧飞灰性质与实施例1相同。
模拟冶铜污酸与实施例1基本相同，区别仅在于硫酸含量的不同的，H2SO4为50g/L。
其余同实施例1。
取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为77.73％、85.27％、89.11％、90.01％。结果表明在保证飞灰性质、飞灰与待处理液体的固液比、及飞灰与待处理液体的混合方式的基础上，待处理液体的初始硫酸量是保证最终所得填埋物稳定性，重金属不易反溶的另一关键因素。
对比例3
生活垃圾焚烧飞灰性质与实施例1相同。
模拟冶铜污酸与实施例2基本相同，区别仅在于硫酸含量的不同的，H2SO4为80g/L。
其余同实施例2。
取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为73.12％、75.79％、83.58％、84.62％。结果表明在保证飞灰性质、飞灰与待处理液体的固液比、及飞灰与待处理液体的混合方式的基础上，待处理液体的初始硫酸量是保证最终所得填埋物稳定性，重金属不易反溶的另一关键因素。
实施例3
生活垃圾焚烧飞灰取自某生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统，所述飞灰具有不高于200μm的粒径，0.5～1.0g/cm之间的堆积密度，以及不高于1.5％的含水率；
所述飞灰经过以下步骤进行预处理：
将飞灰与去离子水进行混合；混合固液比不高于1kg:20L；
振荡；振荡时间为24h，频率为120r/min；
离心分离；
干燥；干燥温度为107℃。
通过X射线荧光光谱分析，经过预处理后的飞灰中的主要元素有Ca 33.01wt.％，Cl 28.12wt.％，Na 12.00wt.％，K 7.00wt.％，Si 1.01wt.％，Mg 0.93wt.％，Zn0.41wt.％，Al 0.30wt.％。
配制模拟冶铜污酸，主要成分为Cu 50mg/L，Zn 250mg/L，Cd 25mg/L，Pb 250mg/L，F 250mg/L，As 4000mg/L，H2SO440 g/L，COD 2000mg/L。
先将90g生活垃圾焚烧飞灰加入到100mL模拟冶铜污酸混合，搅拌10min至固液充分接触；
再加入90g生活垃圾焚烧飞灰，搅拌至固液充分接触，继续搅拌10min；
静置18h；
然后对所得混合物在60℃下进行烘干至恒重得到固体填埋物，烘干期间可以进行液体的冷凝回收；本次加热时间为18h；
配制浓度0.1mol/L的醋酸溶液，取20g得到的固体填埋物放入400mL醋酸溶液中，在25℃振荡18h，取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为98％、96％、99％、99％。结果表明生活垃圾焚烧飞灰和高浓度含砷、重金属废水可以达到共同稳定。
实施例4
生活垃圾焚烧飞灰取自某生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统，所述飞灰具有不高于150μm的粒径，0.6g/cm左右的堆积密度，以及不高于1.5％的含水率；
所述飞灰经过以下步骤进行预处理：
将飞灰与去离子水进行混合；混合固液比不高于1kg:20L；
振荡；振荡时间为22h，频率为200r/min；
离心分离；
干燥；干燥温度为103℃。
通过X射线荧光光谱分析，经过预处理后的飞灰中的主要元素有Ca 34.01wt.％，Cl 26.12wt.％，Na 14.10wt.％，K 6.50wt.％，Si 1.01wt.％，Mg 0.98wt.％，Zn0.42wt.％，Al 0.30wt.％。
配制模拟冶铜污酸，主要成分为Cu 50mg/L，Zn 250mg/L，Cd 25mg/L，Pb 250mg/L，F 250mg/L，As 4000mg/L，H2SO440 g/L，COD 2000mg/L。
先将110g生活垃圾焚烧飞灰加入到100mL模拟冶铜污酸混合，搅拌8min至固液充分接触；
再加入110g生活垃圾焚烧飞灰，搅拌至固液充分接触，继续搅拌8min；
静置22h；
然后对所得混合物在70℃下进行烘干至恒重得到固体填埋物，烘干期间可以进行液体的冷凝回收；本次加热时间为21h；
配制浓度0.1mol/L的醋酸溶液，取20g得到的固体填埋物放入400mL醋酸溶液中，在25℃振荡18h，取上清液过滤后用电感耦合等离子体发射光谱测定其中Pb、Cr、Cu、As的含量，经计算Pb、Cr、Cu、As被固定部分的比例分别为99％、97％、98％、98％。结果表明生活垃圾焚烧飞灰和高浓度含砷、重金属废水可以达到共同稳定。
Claims (10)
1.一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，包括
将飞灰分N次与冶铜污酸进行混合，所述N≥2；
搅拌，所述搅拌时间为5~10 min；其中，每次将飞灰加入到冶铜污酸中后，均需进行搅拌；
静置，所述静置时间为18~24 h；
分离处理，得到进行填埋的固体物，所述分离处理过程，为使液体部分以气化的方式与固体部分实现分离；
其中，所述飞灰与冶铜污酸的混合比例按照，所得混合物在静置状态下不具有流动性为最大的液/固比；
所述冶铜污酸含有铜元素、不高于5000 mg/L的砷元素及0~50g/L的硫酸。
2.根据权利要求1所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述铜元素含量不高于100mg/L；
所述砷元素浓度不低于4000 mg/L时，硫酸浓度不超过30 g/L；
所述砷元素浓度低于4000 mg/L，但不低于2000 mg/L时，硫酸浓度不超过40 g/L；
所述砷元素浓度为低于2000 mg/L时，硫酸浓度不超过50 g/L。
3.根据权利要求2所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述冶铜污酸还含有：
0~500mg/L含量的锌元素；
0~50mg/L含量的镉元素；
0~500mg/L含量的铅元素；
0~500mg/L含量的氟元素；
0~3000mg/L含量的COD。
4. 根据权利要求2所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述分离处理过程包括
在一定温度下进行加热处理；或者
在一定温度下进行加热处理，以及对蒸发出的液体进行冷凝回收处理。
5.根据权利要求4所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述加热温度为60~70 ℃，保持加热状态至恒重，则处理结束，得到所述进行填埋的固体物。
6.根据权利要求4所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
将飞灰与冶铜污酸按照固液比（1.8~2.2）Kg : 1 L的比例进行混合。
7.根据权利要求1-6任一所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述飞灰，所述飞灰具有不高于200 μm的粒径，0.5～1.0g/cm的堆积密度，以及不高于1.5%的含水率，含量不低于30 wt %的氢氧化钙；
所述飞灰包括金属元素及非金属元素；
所述金属元素包括钙元素、钠元素、钾元素、镁元素、锌元素、铝元素中的任意一种或几种；
所述非金属元素包括氯元素、硅元素中的任意一种或两种。
8.根据权利要求6所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述飞灰为经过预处理后的产物，所述预处理过程包括：
将飞灰与去离子水进行混合；混合固液比不高于1 kg:20 L；
振荡；振荡时间为18~24 h，频率为120-200 r/min；
离心分离；
干燥；干燥温度为105±2℃。
9.根据权利要求6所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
利用浓度为0.1 mol/L的醋酸溶液对得到的所述固体物，以振荡处理的方式进行浸出处理，然后取过滤后的上清液利用电感耦合等离子体发射光谱测定其内含有的砷的量；
计算所得固体物的砷的浸出量低于1%。
10.根据权利要求9所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，
所述醋酸溶液与固体物的固液比为1 kg:20 L；
所述浸出处理的室温为25±2℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210598387.XA CN114951228B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210598387.XA CN114951228B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114951228A CN114951228A (zh) | 2022-08-30 |
| CN114951228B true CN114951228B (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=82958511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210598387.XA Active CN114951228B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114951228B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003211122A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-29 | Dowa Mining Co Ltd | 重金属を含有する飛灰の処理方法 |
| CN112893416A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 南京理工大学 | 一种飞灰粉煤灰水热处理液的循环回用方法 |
| CN112972976A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 南京理工大学 | 一种飞灰粉煤灰水热反应固液相产物协同处理的方法 |
| CN113182324A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 常熟理工学院 | 一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100566862C (zh) * | 2006-04-11 | 2009-12-09 | 同济大学 | 城市生活垃圾焚烧飞灰两步法重金属稳定化方法 |
| JP4826532B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2011-11-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 溶融飛灰の処理方法 |
| JP2009082861A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Takuma Co Ltd | 灰中の６価クロムを含む重金属類の溶出抑制方法 |
| CN105950874B (zh) * | 2016-06-30 | 2017-08-22 | 中南大学 | 一种铜冶炼烟灰与污酸联合处理的方法 |
| CN109574319B (zh) * | 2019-01-07 | 2021-11-19 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 有色金属冶炼高砷污酸的固砷工艺 |
| CN111408602B (zh) * | 2020-01-16 | 2022-05-27 | 李晓清 | 一种垃圾焚烧飞灰无害化资源化处理的方法 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210598387.XA patent/CN114951228B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003211122A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-29 | Dowa Mining Co Ltd | 重金属を含有する飛灰の処理方法 |
| CN112893416A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 南京理工大学 | 一种飞灰粉煤灰水热处理液的循环回用方法 |
| CN112972976A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 南京理工大学 | 一种飞灰粉煤灰水热反应固液相产物协同处理的方法 |
| CN113182324A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 常熟理工学院 | 一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114951228A (zh) | 2022-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5908559A (en) | Method for recovering and separating metals from waste streams | |
| US6274045B1 (en) | Method for recovering and separating metals from waste streams | |
| CN106082646B (zh) | 利用电镀污泥与生活垃圾焚烧飞灰协同熔融制备玻璃沙的方法 | |
| CN101690934B (zh) | 一种互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法 | |
| CN107324303B (zh) | 一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法 | |
| US6270679B1 (en) | Method for recovering and separating metals from waste streams | |
| CN113549766B (zh) | 一种铅冶炼烟尘脱砷并回收有价金属的方法 | |
| JP2003001218A (ja) | 塩素分および鉛分の含有量が高い廃棄物の処理方法 | |
| CN110028192A (zh) | 一种磁性Fe3O4处理有色冶炼污酸中砷的方法 | |
| US5549811A (en) | Process for decontamination soils polluted with metals | |
| CN103274449A (zh) | 一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法 | |
| CN102560132A (zh) | 一种锑火法精炼中硒碱渣的处理方法 | |
| CN114951228B (zh) | 一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法 | |
| CN101817554A (zh) | 一种氧压转化合成砷酸钙的方法 | |
| JPH09187752A (ja) | 廃棄物焼却灰及び溶融飛灰の処理方法 | |
| JP3568569B2 (ja) | 焼却灰または飛灰の無害化処理による重金属のリサイクル方法 | |
| CN116656953A (zh) | 重金属萃取和回收的一种方法 | |
| CN114558440B (zh) | 一种高氯锌灰氨-硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺 | |
| CN110282640A (zh) | 一种将砷碱渣萃取分离资源化利用的方法 | |
| Jensen et al. | Treatment of waste incinerator air-pollution-control residues with FeSO4: Laboratory investigation of design parameters | |
| CN114956379B (zh) | 一种利用飞灰实现液体中砷固定以形成安全填埋物的方法 | |
| CA3088491A1 (en) | Processes for production of micronutrients from spent alkaline batteries | |
| US6797195B1 (en) | Method for recovering and separating metals from waste streams | |
| CN107630142B (zh) | 一种砷碱渣的处理方法 | |
| JP2003047828A (ja) | ガスの処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |