[发明专利]一种用于飞灰处理的多元复合螯合剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于飞灰处理的多元复合螯合剂，按质量百分比计，所述多元复合螯合剂包括如下成分：10－60％的有机硫化物，1－30％的无机硫化物，1－20％的无机磷酸盐，1－30％的有机低分子量分散剂，余量为水。本发明提供的一种垃圾焚烧飞灰重金属复合螯合剂，制备方法简单、组成简单易得，该螯合剂成分全面，均质稳定，能有效、长期地稳定飞灰中的几乎所有重金属离子，使飞灰达到标准填埋标准，并且采用少量的螯合剂就能达到高效稳定重金属离子的目的，具有性价比高的优点。

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧飞灰处理技术领域，特别涉及一种用于飞灰处理的多元复合螯合剂及其制备方法。

背景技术

焚烧作为一种减量化效果明显的垃圾处理工艺，得到了广泛的应用。生活垃圾在焚烧过程中会产生大量的飞灰，垃圾中重金属的总量无法通过焚烧改变，燃烧生成的飞灰中包含了垃圾中绝大部分重金属及有害物质。因此飞灰被世界上多数国家定义为危险废物。焚烧飞灰无害化处理技术研究成为固体废物污染控制领域重大课题。

固化技术利用一定技术方法使飞灰中的有毒物质呈现化学惰性，降低其迁移性，从而达到稳定化效果的一种常见且有效的处理垃圾焚烧飞灰重金属技术方法。目前固化技术主要包括物理固化、化学稳定化及其它固化技术(包括沥青固化、地质聚合物固化及水热处理法等)。化学药剂稳定化由于其操作简便、增容小、成本较低成为目前最重要的方法。

常见的飞灰螯合过程中使用的化学药剂主要有：无机碱类、磷酸盐、硫化物等，此类药剂在飞灰重金属处理过程中添加量高且由于形成的螯合物不稳定，再者此类药剂的螯合固化特性单一，难以达到浸出毒性要求。而有机类小分子螯合剂对飞灰中重金属也具有选择性，且容易被酸性环境分解，也难以达到毒物浸出要求。多元成分的螯合剂产品中各组分能有效对某些重金属进行良好的螯合固化作用，但是各组分间相互存在一定相容性和反应能，并不能真正加强螯合剂的性能。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有无机/有机螯合剂螯合性能单一，复合螯合剂螯合性能不全面，螯合剂分散性、稳定性差的问题，提供一种三元复合的有机-无机复合螯合剂，本发明通过添加有机低分子量分散剂，能显著改善复合螯合剂均一稳定性能，分散性好，能形成均相的液体产品，无沉淀和固体产生，进而加强了螯合剂的全面螯合性能。同时，有机低分子量分散剂的加入能在一定程度上改善飞灰螯合固化中水泥的水合时间，水泥不会起团结块，减少了螯合设备的粘结和污垢。

本发明采用的技术方案如下：一种用于飞灰处理的多元复合螯合剂，其特征在于，按质量百分比计，所述多元复合螯合剂包括如下成分：10-60％的有机硫化物，1-30％的无机硫化物，1-20％的无机磷酸盐，1-30％的有机低分子量分散剂，余量为水。

本发明制得的多元复合螯合剂是一种黄色或草青色的透明液体，具有很强的重金属螯合功能，组分中的有机硫化物易溶于水，其水溶液在飞灰的渗透过程中可以与重金属离子形成稳定的复合盐体系，固定重金属离子，使之在酸性条件下无法溶出。无机磷化物和无机硫化物能与Pb、Zn、Cr、Cu等重金属离子形成稳定金属螯合物，不被溶出。有机低分子量分散剂是指分子量不高于5000的有机分散剂，其极易溶于水，能增加无机磷酸盐和硫化物在体系中的溶解度和分散性，保证体系形成均一稳定的均相，无沉淀和固体产生。同时，使用低分子量分散剂后，其还能延缓飞灰螯合固化生产线过程中水泥的水合作用，水泥不会起团结块，减少了螯合设备的粘结和污垢。

在本发明中，为了使有机低分子量分散剂能充分地发挥出作用，作为优选，所述有机低分子量分散剂为分子量不高于2000的水溶性低分子量聚合物。使用分子量低于2000的水溶性聚合物作为分散剂，其能有效避免产生沉淀等副作用，使用效果好，反之，当有机低分子量分散剂分子量高于5000时，使用效果极差，其不能达到本发明的技术效果。