过硫酸盐强化球磨处理化学品废弃物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种化学品废弃物的处理技术，尤其涉及一种过硫酸盐强化球磨处理 化学品废弃物的方法。
【背景技术】
[0002] 化学品废弃物，是指通过生产、流通和使用等各环节进入环境中的，在一定时间和 空间范围内基本或者完全失去使用价值的，无法回收和利用的纯物质或混合物。化学品废 弃物对人体健康和生态环境具有很大的威胁，是潜在的危险源。此外，由于种类繁多以及复 杂多样的固有特性，致使化学品废弃物的处置具有较高的技术难度。
[0003] 在传统方法中，焚烧和热解技术是处理化学品废弃物应用较广的方法。焚烧是将 固体废弃物高温分解和深度氧化的综合处理过程，其优势是把大量有害的废料分解而变成 无害的物质，焚烧过程获得的热能可以用于发电。采用该方法处理固体化学品废弃物，占地 少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。热解是将有机物在无氧或 缺氧条件下高温（500~1000°C )加热，使之分解为气、液、固三类产物，以燃料气、燃料油、 碳黑等作为储存性能源。然而，焚烧法投资较大，过程排烟易造成二次污染，设备锈蚀现象 严重；热解技术的反应机理较为复杂，对设备的要求较高，整个处置过程不易控制，需要根 据物料特性的变化调节热解系统的操作条件。
[0004] 球磨技术是机械化学法的一种，主要采用球磨机在高能机械力的作用下诱发物料 间的物理化学反应。相比传统方法，球磨技术具有工艺流程简单，作业条件温和，能耗小，效 率高，可处理各种类别形态的污染物等特点，被认为是最有应用前景的化学品废弃物处理 技术之一。
[0005] 球磨技术要进行商业推广，寻找高效的添加剂以减少球磨时间、提高处理效率并 降低处置成本，是目前要解决的首要问题。球磨技术应用于处理有机废弃物最初使用石灰 作为添加剂，球磨12h后将有机物全部转化为无机物。随后国内外学者进行了大量的研究： 其中有使用金属单质（镁、钠、钾、锌、铁，最常用的为镁）和供氢体（通常为醇、醚、胺类物 质）代替石灰进行球磨，以提高有机物机械化学反应脱卤的速率；有使用脱卤试剂，在机械 力作用下，使卤素原子从有机碳链上脱去，转变成金属卤化物，实现有机物无害化；有以碱 金属、碱土金属、过渡金属的碱或氧化物态以及冶金炉渣、贝壳等工业或民用废弃物作为脱 卤还原剂，提高脱氯效果；有直接对飞灰进行球磨，充分利用飞灰表面本身含有的丰富的金 属化合物作为还原剂，达到良好的处理效果；还有利用铁粉和石英砂作为脱卤试剂，对六氯 苯球磨8小时取得99. 9%去除效果。另外还有以CaH2为添加剂开发的机械诱发自蔓延反 应工艺，但该工艺存在反应不稳定，容易爆炸，不易于控制等缺陷，现阶段要应用于工业规 模的处置还相当困难。
[0006] 上述现有技术至少存在以下缺点：1)石灰作为添加剂，存在处理后的物料体积大 的问题；2)反应时间长，虽然各种添加剂相比于石灰，都不同程度的提高了对有机化学品 的去除效率，但达到完全去除的效果仍需要4小时以上的球磨时间。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种反应时间短、能耗低，无选择性的过硫酸盐强化球磨处 理化学品废弃物的方法。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009] 本发明的过硫酸盐强化球磨处理化学品废弃物的方法，包括球磨工艺，在所述的 球磨工艺中，添加过硫酸盐和共磨试剂，对化学品废弃物进行强化降解。
[0010] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的过硫酸盐强化球磨处理化 学品废弃物的方法，由于在球磨机的高速旋转产生的机械能和热能作用下，诱发产生具有 强氧化性的中间物质硫酸根自由基和氢氧根自由基，对反应物进行物理化学作用，加快反 应的进行，反应时间短、能耗低。
【附图说明】 图1是PS、Fe与γ -HCH以不同摩尔比球磨γ -HCH的降解效果图 图2是不同摩尔比下PS与Fe联合球磨对γ -HCH的降解效果图； 图3是SMZ颗粒随球磨时间变化的扫描电镜图； 图4是不同摩尔比下PS强化CaO球磨SMZ的降解效果图； 图5是不同摩尔比下PS强化Fe球磨SMZ的降解效果图； 图6是不同摩尔比下PS强化NaOH球磨SMZ的降解效果图； 图7是不同摩尔比下PS强化CaO球磨TBBPA的降解效果图； 图8是最优摩尔比下PS强化CaO球磨TBBPA的脱溴效果图。
【具体实施方式】：
[0011] 本发明的过硫酸盐强化球磨处理化学品废弃物的方法，其较佳的【具体实施方式】 是，包括添加过硫酸盐强化球磨工艺，在所述过硫酸盐强化球磨工艺中，添加共磨试剂对化 学品废弃物进行强化降解。
[0012] 化学品废弃物包括：各种工业废物（如垃圾焚烧飞灰）、废弃的化学农药（如滴滴 涕）和化学材料（如阻燃剂）、过期失效的药物（如抗生素）及受化学品污染的土壤等。
[0013] 过硫酸盐包括：过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等。
[0014] 共磨试剂包括：石灰、二氧化硅等传统用于球磨的物质、氢氧化钠（钾）、过渡金属 (如钴、铁、银等）及其含量较高的工业废弃物等。
[0015] 球磨设备：球磨罐材质为氧化锆或不锈钢，单罐容积100mL ;磨球材质为氧化锆或 不锈钢，外径5、8、10mm。
[0016] 球磨时间：0. 5小时、1小时、2小时、4小时、8小时、12小时
[0017] 样品检测预处理：取部分球磨后样品，溶于甲醇溶液，经超声波30min提取，离心 并过滤后进行检测。
[0018] 具体步骤包括：将化学品废弃物与过硫酸盐、共磨试剂、磨球等按照一定的球料比 和物料比装入球磨罐，密封后充氮气排出罐内空气，保持惰性环境，启动球磨机进行机械化 学反应。球磨罐在球磨机上以不同转速、正反转不断交替进行。在球磨机上运行若干小时 后取样检测处理效果。
[0019] 其中：
[0020] 球磨转速为球磨罐公转转速和自转转速；
[0021] 球料比为磨球的质量与加入物质（包括被处理化学品废弃物、过硫酸盐和共磨试 剂)的质量总和之比；
[0022] 物料比为过硫酸盐及共磨试剂质量与被处理化学品废弃物质量之比。
[0023] 具体实施案例一：
[0024] 过硫酸钠强化球磨处理受林丹污染土壤的方法
[0025] 1、污染土壤制备
[0026] 取土：取某校园竹林表层以下10~30cm土壤lkg，土壤为褐色，壤质砂土结构（砂 82% ;粉砂10% ;粘土 8% )，pH = 7. 3,有机质含量0· 6%
[0027] 土壤加标（79. 97mg/kg):在研磨过筛（70目）的土壤中加 γ-HCH标准溶液（溶 剂为丙酮与二氯甲烷混合溶液，体积比为1 : 1)后，在通风橱内挥发溶剂，每天早晚各一次 用玻璃棒均匀搅拌5分钟，持续七天。
[0028] 2、球磨条件
[0029] 所用球磨机为南京大学仪器厂生产，型号为QM-QX2,球磨罐和磨球材质为不锈钢。
[0030] 装球：分别向4个IOOmL球磨罐中加入Φ8mm的磨球15颗，Φ5mm的磨球45颗， 注意保证对称取样罐内质量差不高于0. 〇lg。
[0031] 进料：受林丹污染的土壤5g (林丹初始浓度为79. 97mg/kg)，总质量为0. 5g的过 硫酸钠与还原性铁粉。