[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰重金属固定化药剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰重金属固定化药剂及制备方法，包括所述固定化药剂是由主料和添加剂构成，且主料包括硫脲：10‑15份、磷酸盐：15‑20份、Na2S：30‑50份、水泥：7‑10份；所述添加剂由和粘土矿物和石膏组成，且添加剂含量为16‑21份，其中粘土矿物含量为13‑16份，石膏含量为3‑5份。该飞灰重金属固定化药剂，采用固体药剂进行充分的混合，以固定形态进行储存使用，便于存放方便运输，并且固体药剂便于与水泥进行混合，精细的水泥与药剂充分混合在一起，提高与飞灰的粘接性能；Na2S与重金属反应生成难溶的金属硫化物进行沉淀，将溶解性形式的重金属转变为不溶解性形式，避免重金属暴露在空气中，Na2S相比于NaOH具有更好的稳定性，后续处理工艺简单。

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧飞灰技术领域，具体为一种垃圾焚烧飞灰重金属固定化药剂及制备方法。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧烟气净化系统截留捕集的细颗粒物。随着垃圾焚烧烟气净化水平的不断提高，净化系统截留捕集的飞灰变得越来越肮脏。我国生活垃圾焚烧取得了快速发展和长足进步，但飞灰处理远不如人意，成为生活垃圾焚烧全过程污染控制和风险管理中最为薄弱的环节。今年来，国际上提出采用高效的化学稳定剂进行重金属废物的无害化处理，该技术是通过化学反应使有毒有害转变为低溶解性、低迁徙性和低毒性的过程。目前应用的固化和稳定剂种类还比较少，修复效果还有待提高，固化体的长期稳定性的研究还比较缺乏。

目前公开的一些技术中，大都采用NaOH溶液作为固定剂，NaOH浸出液中的Pb和Cd的最大浸出浓度不能确保达到固体废物浸出毒性标准，且固化之后体积增加较大，因此需要一种更高效稳定的固定化药剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰重金属固定化药剂及制备方法，以解决上述背景技术中提出都采用NaOH溶液作为固定剂，NaOH浸出液中的Pb和Cd的最大浸出浓度不能确保达到固体废物浸出毒性标准的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垃圾焚烧飞灰重金属固定化药剂，所述固定化药剂是由主料和添加剂构成，且主料包括硫脲：10-15份、磷酸盐：15-20份、Na2S：30-50份、水泥：7-10份

优选的，所述添加剂由和粘土矿物和石膏组成，且添加剂含量为16-21份，其中粘土矿物含量为13-16份，石膏含量为3-5份。

一种飞灰重金属固定化药剂的制备方法，步骤如下：

制取添加剂

步骤1：

取石膏研磨烘干之后，将其过400目筛，过滤两次，随后再次将石膏进行研磨，研磨完毕之后和粘土矿物混合加入搅拌器中进行搅拌烘干，且时间为20min，完成之后取出备用；

制取主料：

步骤1：磷酸盐、硫脲和Na2S分别投至搅拌釜中进行搅拌5-6min，三者搅拌均匀后，按照比例依次加入反应釜中，之后搅拌50-70min；

步骤2：打开步骤2中的反应釜，添加硅酸盐水泥，再次进行充分搅拌，搅拌时间20-30min；

步骤3：将步骤1中的已经处理好的加入在步骤3中的在反应釜内，启动反应釜进行搅拌，搅拌时间10min。

优选的，所述步骤1中，石膏烘干的温度为300-320℃，且烘干之后的石膏含水量低于7%。

优选的，所述步骤2中反应釜搅拌的转速以慢-快-慢进行，且高转速为3000-3600r/min，低转速为2000-2400 r/min。

优选的，所述步骤3中，反应釜搅拌时，分批将硅酸盐水泥加入反应釜中，并且每批硅酸盐水泥添加的间隔时间为3.5-5min。