[发明专利]一种飞灰水洗液处理及资源利用方法

说明书

本发明公开了一种飞灰水洗液处理及资源利用方法，涉及资源回收技术领域。所述飞灰水洗液处理及资源利用方法包括飞灰水洗液除杂去毒方法及半水硫酸钙晶须的制备方法。通过向飞灰水洗液中添加混凝剂如FeCl₃‑HCl以及絮凝剂如聚丙烯酰胺可有效去除飞灰水洗液中的杂质及重金属离子，然后以处理过的飞灰水洗液为原料，添加硫酸钠及晶型助长剂十六烷基三甲基溴化铵，在一定条件下可制备出晶型完整，高长径比的半水硫酸钙晶须。本发明所公开的方法在处理污水的同时进行资源的回收利用，减小了半水硫酸钙晶须的制备对天然石膏的依赖性，具有较大经济效益。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，尤其涉及一种飞灰水洗液处理及资源利用 方法。

背景技术

城市化进程的加快以及城市人口数量的激增，城市生活垃圾数量有很明显 的增长趋势，平均以每年8％～10％的速度递增。相比于其他垃圾处理方式， 垃圾焚烧处理技术以处理量大、无害化彻底、减容性好以及能够回收热能等优 势，成为经济发达的大中型城市垃圾处理的技术中的不二之选。

利用飞灰生产水泥已成为垃圾焚烧飞灰资源化利用的重要方式。但飞灰中 高含量的氯盐在高温条件下将明显降低重金属的熔点和气化温度，从而大幅度 增加重金属的气化量，最终使得尾气处理工艺复杂化；而且，飞灰中大量氯盐 的存在将加重设备腐蚀，影响系统的运行工况，故在对垃圾焚烧飞灰进行资源 化利用前，须对飞灰进行相应的预处理。水洗预处理目前是去除飞灰中高含量 的氯盐的一种有效方法。

中国的城市生活垃圾中，厨余垃圾含量比重较大，厨余垃圾中的果皮、塑 料、织物、卫生纸和木竹等又在可燃物中占据很大比重，导致燃烧过程中飞灰 中K、Na等元素的聚集。垃圾焚烧厂的烟气处理系统对飞灰的成分也具有一定 的影响，烟气处理系统中喷入过量的石灰，导致飞灰中Ca的含量远远高于其 他金属元素。飞灰中较多的Cl与厨余和塑料在垃圾中含量较多有密切的关系， 像Al、Mg、Cd、Pb等易挥发性金属则由于高温挥发，吸附于飞灰的微小颗粒 之中或者被复合的硅酸盐或硅铝酸盐包覆而存在于飞灰颗粒中。城市生活垃圾 焚烧飞灰中的K元素含量占飞灰总比重的4％～12％，且主要以KCl的形式 存在，经过简单的水洗试验，大部分的KCl可溶出；Cl元素则主要以NaCl、 KCl、CaCl₂的形式存在于飞灰中，飞灰在水洗时氯盐被浸出，产生大量高盐废 水，同时飞灰中的可溶性重金属也会被浸出，会对环境造成严重危害。飞灰水 洗液的处理主要是除去重金属后再回收其中的无机盐。

飞灰水洗液的主要成分为NaCl、KCl、CaCl₂及其他重金属，进行除杂解毒 后，是高质量的制盐原料，可以通过进一步的处理，回收其中的氯化钠制盐， 回收氯化钠制肥，回收氯化钙制备钙盐衍生产品。硫酸钙晶须是众多无机晶须 中的一种，它具有高强度、耐高温、模量高、耐损耗等优良的力学性能及物理 性能，同时其表面容易处理、相容性好、无毒性，可制作高强度、耐磨、轻质 的增强复合材料，是一种新型的应用范围广的高性能无机材料，可用于无机高 档填充材料，可用于纸张的填充剂，可用于沥青填料及增强剂，可用于环境工 程，还应用于轻质建材、隔热材料、金属合金及陶瓷等领域，是一种新型无机 材料，具有独特的性能，又有高性价比，高环保性，拥有广阔的市场前景。

本专利将半水硫酸钙晶须的制备和飞灰水洗液的处理结合起来，采用飞灰 水洗液为原料，通过除杂解毒去除重金属元素后，利用改进常压酸化法制备半 水硫酸钙晶须，制备的半水硫酸钙晶须，其外观呈白色、无杂质，晶型外貌好， 长径比高。该工艺既解决了飞灰水洗液的处理问题，使之资源化利用，增加产 品附加值，而且又解决了生产硫酸钙晶须需要依赖大量天然石膏作为生产原料 的问题，既保护了环境又节约了天然石膏资源。

目前，国内外对飞灰水洗液纯化及无机盐分离分别都做了大量的研究，并 提出了很多可行的工艺方法，但对于利用飞灰水洗液制备硫酸钙晶须进行回收 利用尚未见报道。

发明内容