[发明专利]一种飞灰中污染物的去除及资源化方法

权利要求书

1.一种飞灰中污染物的去除及资源化方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：厚度为1-3mm的钛基板，置于0.5-2mol/L草酸水溶液中，60～80℃水浴反应3-8h，取出钛基板在去离子水中超声清洗30-60min，之后在60℃烘箱中干燥待用；

步骤2：取摩尔比1∶10-10∶1的氯化钌和氯化铱溶于1L去离子水中，超声分散1h，真空除氧30min，将步骤1的钛基板和钌铱混合溶液置于氮气氛围手套箱中，调整平板加热器温度为700-1000℃，加热钛基板，加热时间为1-3min，之后快速将加热后的钛基板置于钌铱混合溶液中，静置5-30s，取出水洗干燥后，重复该过程1-10次，得到带有Ru-Ir中间层的钛基板；

步骤3：选用真空等离子喷涂法在步骤2中得到的钛基板表面制备Ti₄O₇薄层，制备条件为：喷涂电压为60-70V，喷涂电流为500-600A，氩气流量为2000-2400L/h，氢气流量为10-30L/h，Ti₄O₇喷涂量为300-400g/m²，该方法制备的带有Ru-Ir中间层的Ti₄O₇电极作为阳极与哈氏合金极板作为阴极构建电化学氧化还原体系，用于飞灰水洗液中TOC和重金属去除；

步骤4：对飞灰进行二次水洗以去除二噁英和重金属，室温25℃，搅拌水洗时间5-15min，水洗液固比为4mL∶1g-10mL∶1g，对第一次水洗液进行高速过滤后加入碳酸钠进行絮凝沉淀，回收得到轻质碳酸钙(CaCO₃)，将第二次水洗液再用于未水洗飞灰的第一次水洗步骤，水洗液进行高速过滤后加入碳酸钠得到轻质CaCO₃；

步骤5：以步骤3中构建的电化学氧化还原系统对步骤4中分离回收Ca²⁺后飞灰水洗液进行电化学氧化还原，运行条件为：恒电流10-15mA/cm²，电极间距1-2cm，反应时间10-120min；

步骤6：经步骤5后飞灰水洗液通过纳滤膜去除剩余的少量二价离子，出水以蒸发方式将溶液体积浓缩至原溶液的0.2-0.1倍，室温下静置，KCl晶体析出，抽滤分离得到纯度为95％-96％的KCl，剩余的飞灰水洗液主要成分为NaCl，可直接作为氯碱厂的电解液，用于电解制备NaOH、Cl₂和H₂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，通过淬火法在钛基板表面制备中间层，所述钛基板选自多孔状钛板、平板状钛或箔片状钛。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，通过淬火法在钛基板表面制备中间层，所述中间层选自Ru-Ir中间层。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以带有Ru-Ir中间层的Ti₄O₇电极作为阳极和哈氏合金极板作为阴极构建电化学氧化还原系统，阳极能够降解有机污染物，阴极可以还原重金属离子，阳极不仅具有Ti₄O₇催化层的电化学特性还具有Ru-Ir中间层的电化学特性。