[发明专利]一种稳定、固化焚烧飞灰中重金属离子的方法

说明书

本发明涉及一种稳定、固化焚烧飞灰中重金属离子的方法，针对的是即将要进行填埋的焚烧飞灰，焚烧飞灰中重金属离子含量过高，为降低其浸出量，本发明首先采用无机和有机的混合药剂作为稳定剂与飞灰充分混合搅拌、充分反应后，再采用高分子有机药剂对飞灰进行固化，其目的是进一步包埋金属离子，减少其浸出量，在此基础上对反应后的飞灰添加复合硅酸盐水泥进行塑形。本发明提供的方法，化学药剂和水泥的投加量少，效果更好，不会造成增容问题，显著降低生产成本的同时提高了处理效果。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理处置领域，具体涉及一种稳定、固化处理焚烧飞灰中重金属离子的方法。

背景技术

焚烧飞灰废弃物的毒性大，种类多，主观危害严重，一直是固体废弃物处理中的难点。采用焚烧法处理危险废弃物产生的残渣、飞灰等经收集后送往垃圾填埋场填埋，但是遇到了渗滤液超标的情况，寻找对焚烧产物的减量化、固定化、无害化的方法迫在眉睫。危险废物焚烧后，飞灰中含有大量重金属。飞灰所含重金属主要为铜、锌、铅、镉、铬等，若处理不当会造成重金属迁移，污染水体、土壤和空气。在处置与利用过程中，重金属浸出而进入生态环境是飞灰的主要潜在环境风险，重金属的释放直接影响周围的土壤、地表水和地下水，进而可以影响植物生长，通过食物链增加潜在毒性元素的活性并在生物体内累积，如果浸出的毒性物质渗透到地下水，则会直接危及生态环境和人体健康。因而针对飞灰中超标金属离子的处理尤为重要。

现有技术中针对焚烧飞灰常用的处理方式有：（1）稳定化/固化、（2）金属提取及（3）回收利用。考虑到飞灰中金属元素存在形式的复杂性，多样性以对金属进行提取、回收利用的资金成本，金属提取和回收利用两种方法不具备实用性，所以对飞灰采取稳定化/固化后进行填埋是现在研究的热点。

常用的稳定化/固化方法有化学药剂稳定化、水泥固化、树脂固化等。其中，化学药剂稳定化技术是利用化学药剂通过化学反应使飞灰中有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程，并且具有在特定环境中的长期稳定性的特点。

常用的稳定剂包括绿矾、磷酸盐、硫化物和高分子有机稳定剂等，按组成分为有机螯合剂和无机药剂。有机螯合剂通常比无机药剂对重金属的捕集效果好，然而其价格是无机药剂的数倍，以乙二胺四乙酸（EDTA）为例，其市场价格为无机药剂硫化钠的10倍以上，因此如果能根据有机螯合剂和无机药剂的作用机理及作用离子，选择合适高效的无机与有机药剂按合理质量比例进行配伍，就能达到经济和高效的处理效果。

稳定后的飞灰直接填埋，在pH发生变化时，重金属离子可能会在稳定后再次析出，如果再能利用化学药剂/物理固化技术改变焚烧飞灰的工程特性(例如渗透性、可压缩性和强度等)，可增强稳定化效果。

现有技术中已有利用化学药剂稳定化和水泥塑形结合对焚烧飞灰进行处理的报道，但还未检索到将稳定化过程、固化过程和水泥塑形结合到一起进行研究的报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种稳定、固化焚烧飞灰中重金属离子的方法，该方法通过多种稳定剂的配合使用，使焚烧飞灰中的金属得以高效稳定化，并添加固化剂包埋飞灰中的金属，使其不易浸出，同时减少了水泥的投加量，不会造成严重的增容问题，最终产物稳定性好，不易产生二次污染，降低能耗、价格低廉且操作简单。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种稳定、固化焚烧飞灰中重金属离子的方法，包括三个步骤：

（1）飞灰稳定化：添加稳定剂稳定金属离子；

（2）飞灰固化：添加固化剂，包裹金属离子；

（3）飞灰塑形：对飞灰塑形后填埋，即得。

作为本申请的优选技术方案，所述稳定、固化焚烧飞灰中重金属离子的方法，包括如下步骤：