專利名稱：一種通過調(diào)整CaO/SiO₂固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢物處理方法，尤其是一種通過調(diào)整CaO/Si02固定焚燒飛灰中重 金屬的普適方法，屬于危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著焚燒處理在城市垃圾、醫(yī)療廢物、危險(xiǎn)廢物等固體廢物處理領(lǐng)域的推廣應(yīng)用， 垃圾焚燒飛灰產(chǎn)生量日益增加，據(jù)估算到2007年底我國的垃圾焚燒飛灰年產(chǎn)量超過50萬 噸。實(shí)踐證明，垃圾焚燒過程中，揮發(fā)態(tài)的重金屬(包括Hg、Cd、Pb等)及二惡英類污染物 等容易富集在飛灰等亞微米顆粒上。這導(dǎo)致焚燒飛灰含有高浸出毒性的重金屬和較高毒性 當(dāng)量的二惡英類污染物，所以通常焚燒飛灰被視為屬于危險(xiǎn)廢物而必須特殊處理方可進(jìn)入 生態(tài)環(huán)境。 焚燒飛灰中重金屬污染物的固化控制技術(shù)主要有熔融固化、水泥固化、藥劑穩(wěn)定 化及酸或其他溶劑提取法。高溫熔融處理法是目前重要的一種垃圾焚燒飛灰處理方法，即 在高溫狀況下使飛灰熔融，冷卻后成為穩(wěn)定的玻璃態(tài)熔渣，并破壞二惡英等有機(jī)成分，將大 部分重金屬固化在玻璃態(tài)熔渣中使其不會溶出，但是易揮發(fā)的重金屬(Cd、Pb、Cu等)在高 溫下也極易揮發(fā)進(jìn)入熔融煙氣中。怎樣提高熔融處理時(shí)重金屬在熔渣中的固定率也是熔融 處理技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵問題。 目前，提高重金屬在熔渣中的固定率通常通過添加廢玻璃粉、硼砂等添加劑來改 善提高，但是這種固定的添加劑一般都是適用某一類飛灰，而垃圾焚燒飛灰由于各地垃圾 成分及焚燒工藝的不同而有所差異，有些差異很大。所以開發(fā)一種普適的提高重金屬在熔 渣中的固定率的方法有顯著地實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種普遍使用于各類焚燒飛灰的，提高熔融處理時(shí)重金屬 在熔渣中固定率的方法。這種方法可以明顯提高易揮發(fā)重金屬在熔渣中的固定率，且原料 來源豐富，成本低廉。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種通過調(diào)整CaO/Si(^固定焚燒 飛灰中重金屬的普適方法，在焚燒飛灰中添加CaO、 CaC03或Si(^，調(diào)節(jié)焚燒飛灰的堿度在 0. 8-1.2之間，最佳值為1.0。 本發(fā)明通過調(diào)整焚燒飛灰的堿度，使焚燒飛灰中的CaO與Si02更易生成穩(wěn)定的礦 物成分，明顯提高重金屬的熔渣中固定率，而且加入的CaO、CaC03或Si(^還可以降低焚燒飛 灰的熔融溫度，同時(shí)增強(qiáng)熔渣的各項(xiàng)物理性能，有利用焚燒飛灰熔渣的資源化利用。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) 1.相對于一般添加固化劑方法，本發(fā)明具有普適性，適 用于組分含量差異較大的各種飛灰； 2.重金屬在熔渣中的固定率提高幅度比較顯著；
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3.可以降低焚燒飛灰的熔融溫度，同時(shí)增強(qiáng)熔渣的各項(xiàng)物理性能；
4.簡單易行，且所需材料來源豐富，成本低廉。
具體實(shí)施例方式
首先對焚燒飛灰進(jìn)行成分分析，在成分分析的基礎(chǔ)上通過添加CaO、 CaC03或Si02 來調(diào)節(jié)焚燒飛灰的堿度到O. 8-1.2，具體為如果堿度大于l.O，添加Si02 ;如果堿度小于 1. O，添加CaO或CaC03 ;然后再進(jìn)行熔融處理。
實(shí)施例1 焚燒飛灰堿度為1. 78，取焚燒飛灰50g，加入4. 68g的Si02混合研磨成150目，調(diào) 整后焚燒飛灰的堿度為1.0。 將本實(shí)施例的調(diào)整堿度后焚燒飛灰和調(diào)整前焚燒飛灰由高溫管式電爐分別進(jìn)行 熔融處理，熔融溫度為135(TC，熔融時(shí)間75min，熔渣的冷卻方式為空氣中自然冷卻，熔融 處理后分析重金屬在熔渣中的固定率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)整堿度后Pb的固定率從38%提高到 了 95%， Cd的固定率從38%提高到了 67%， Cu的固定率從71%提高到了 78%， Cr的固定 率從91%提高到了 100%。
實(shí)施例2 焚燒飛灰堿度為0.6，取焚燒飛灰50g，加入2. 24g的CaO混合研磨成150目，調(diào)整 后焚燒飛灰的堿度為1.0。 將本實(shí)施例的調(diào)整堿度后焚燒飛灰和調(diào)整前焚燒飛灰由高溫管式電爐分別進(jìn)行 熔融處理，熔融溫度為135(TC，熔融時(shí)間75min，熔渣的冷卻方式為空氣中自然冷卻，熔融 處理后分析重金屬在熔渣中的固定率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)整堿度后Cr的固定率從60%提高到 了 100%， Pb的固定率從92%提高到了 95%， Zn的固定率從72%提高到了 79%。
實(shí)施例3 焚燒飛灰堿度為1. 6，取焚燒飛灰50g，加入3. 60g的Si02混合研磨成150目，調(diào) 整后焚燒飛灰的堿度為1.0。 將本實(shí)施例的調(diào)整堿度后焚燒飛灰和調(diào)整前焚燒飛灰由高溫管式電爐分別進(jìn)行 熔融處理，熔融溫度為135(TC，熔融時(shí)間75min，熔渣的冷卻方式為空氣中自然冷卻，熔融 處理后分析重金屬在熔渣中的固定率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)整堿度后Pb的固定率從78%提高到 了 95%， Cd的固定率從62%提高到了 67%， Cu的固定率從76%提高到了 78%， Cr的固定 率從93%提高到了 100X，Zn的固定率從61X提高到了 79%。
權(quán)利要求
一種通過調(diào)整CaO/SiO2固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，其特征在于在焚燒飛灰中添加CaO、CaCO3或SiO2，調(diào)節(jié)焚燒飛灰的堿度在0.8-1.2之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種通過調(diào)整CaO/Si(^固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，其特征在于調(diào)節(jié)焚燒飛灰的堿度最佳值為1. 0。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種通過調(diào)整CaO/Si(^固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，其特征在于如果焚燒飛灰的堿度大于1. O，添加Si02 ;如果堿度小于1. O，添加CaO或CaC03 ;然后再進(jìn)行熔融處理。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的一種通過調(diào)整CaO/Si02固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，其特征在于焚燒飛灰的堿度為1. 78，取焚燒飛灰50g，加入4. 68g的Si02混合研磨成150目，調(diào)整后焚燒飛灰的堿度為1.0。
5. 如權(quán)利要求1或3所述的一種通過調(diào)整CaO/Si02固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，其特征在于焚燒飛灰的堿度為0. 6，取焚燒飛灰50g，加入2. 24g的CaO混合研磨成150目，調(diào)整后焚燒飛灰的堿度為1.0。
全文摘要
一種通過調(diào)整CaO/SiO2固定焚燒飛灰中重金屬的普適方法，在焚燒飛灰中添加CaO、CaCO3或SiO2，調(diào)節(jié)焚燒飛灰的堿度在0.8-1.2之間，最佳值為1.0。本發(fā)明通過調(diào)整焚燒飛灰的堿度，使焚燒飛灰中的CaO與SiO2更易生成穩(wěn)定的礦物成分，明顯提高重金屬的熔渣中固定率，而且加入的CaO、CaCO3或SiO2還可以降低焚燒飛灰的熔融溫度，同時(shí)增強(qiáng)熔渣的各項(xiàng)物理性能，有利用焚燒飛灰熔渣的資源化利用。
文檔編號A62D101/08GK101773709SQ200910248779
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者張海軍, 李彥龍, 李潤東, 楊天華, 王雷 申請人:沈陽航空工業(yè)學(xué)院