[发明专利]废料处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对含有有害的重金属，例如铅、镉、铬、水银、铜、锌等金属的废料的稳定化有用的废料处理方法。

背景技术

现在，为了处理含有有害金属的废料，采用将这些废料和水泥混合并加水搅拌后养护固化，预防有害金属离子溶解析出从而进行稳定化的方法。但是，仅用水泥固化的已有处理方法不能使全部的有害金属稳定化，有必要限定用途。不能根据用途制订规则。

例如，为了在焚烧场收集焚烧炉所产生的盐酸气体，采用在吸尘机之前注入熟石灰或生石灰等的方法。但是，由于熟石灰等在未反应状态残存在飞灰中，飞灰的pH值在12以上，呈高碱性。往往飞灰中含有高浓度的铅，该铅作为铅酸盐具有水溶性的性质。因此，如将灰不处理而废弃，就会使铅溶解析出。所以，在焚烧场为了防止有害金属的溶解析出，要采用将飞灰和水泥混合并加水搅拌后养护固化的方法。但是，由于水泥呈碱性，对飞灰中所含的铅的稳定性无效。

如上述那样，现状的废料处理方法有问题，希望开发一种低成本的能使少量的飞灰中有害金属特别是铅稳定化的处理方法。在第109482/1977号日本专利公开公报中指出，可以在焚烧处理得到的灰中添加一定比例的水玻璃(硅酸钠)的水溶液，经混炼赋予可塑性后，再散布氯化钙或氯化铝水溶液的单独或适当调配的固化液或浸渍在上述固化液中，将其凝结，通过自然干燥或加热使其固化成硬质体，从而达到处理含有有害金属的废料的目的。其步骤相对复杂。

发明内容

本发明的目的是提供对含有有害重金属的废料的稳定化有用的废料处理方法。尤其本发明的目的是提供防止从垃圾焚烧场排出的高碱性飞灰所含的有害重金属的再溶出并使有害重金属稳定化的废料处理方法。

本发明者们经过精心研究努力的结果，发现，通过在废料中仅添加一定重量比的水玻璃和水能使废料中的有害重金属稳定化，从而完成本发明。即，本发明的废料处理方法包括在废料中添加混合水玻璃和水并进行搅拌从而进行养护固化，其特征在于，对于废料100重量份添加10～30重量份水玻璃。这时，也可以在加水玻璃和水之外还加各种水泥进行搅拌从而养护固化。各种水泥的添加最好是在增加重金属稳定化效果的同时增加养护固化物的强度。

作为本发明的方法可以举出以下几种：在飞灰中直接投入水玻璃然后再投入水进行搅拌的方法；在将水投入飞灰后进行搅拌的乳状物中再投入水玻璃进行搅拌的方法；或在飞灰中投入预先用水稀释了的水玻璃进行搅拌的方法。

水玻璃的添加越多越好，尤其没有必要设定上限，但添加太多量就不经济了。因此，对于废料100重量份，水玻璃在10～30重量份范围，最好在10～20重量份范围。

关于水玻璃对有害金属起稳定化作用还不太明确，可根据以下的作用推定稳定化。例如，铝酸钠和水玻璃两者单独都是溶液，但如混合两者，则生成硅酸铝的沉淀物，再将该沉物进行水热处理，就得到合成沸石。与此相同，在铅离子也具有离碱性(pH12以上)时形成铅酸盐并溶解，但可以认为，通过和水玻璃接触，作为不溶性的硅酸铅而沉淀。

作为水玻璃可例示为硅酸钠1号、2号、3号和4号，或者偏硅酸钠等。表1表示这些的组成。

                          表1

              SiO₂     Na₂O        克分子比      形状

              (％)      (％)         SiO₂/Na₂O

硅酸钠1号    36～38    17～18        2.00～2.30    液状

硅酸钠2号    30～32    11.7～12.7    2.40～2.70    液状

硅酸钠3号    28～30    9～10         3.00～3.90    液状

硅酸钠4号    23～25    6～7          3.70～3.90    液状

偏硅酸钠     28～29    29～30        0.92～1.05    粉状

参考实验

在0.1N的NaOH水溶液中溶解铅，调整含有125.0mg/公升的铅的溶液。在含有铅离子的高碱性水溶液300毫升分别添2.0g的1号水玻璃、3号水玻璃、偏硅酸钠，在25℃振荡1小时。将该振荡液进行离心分离后测定沉清液体的铅浓度。将该测定结果表示于表2。还有，在表2同时记录着无处理液的铅浓度。

                表2