城市生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化处理工艺的制作方法

本技术涉及固体废弃物处理，尤其是涉及城市生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化处理工艺。

背景技术：

1、生活垃圾焚烧厂的垃圾在焚烧过程中大部分的质量都以气体形式排放到大气中，部分以不可燃的炉渣形式留在炉排上，还有少量以飞灰形式附着在余热锅炉外壁或进入烟气净化系统被除尘器捕集下来。按我国国家危险废物名录，飞灰属于危险废物，必须进行稳定化处理，使其重金属浸出浓度低于危险废物毒性浸出鉴别标准限值后，再作填埋处置。

2、目前已经发展多种飞灰稳定化处理方法，主要的种类有：固化法、化学药剂稳定法、水/酸洗法和热处理法。其中化学药剂稳定法是利用药剂中的活性组分(磷酸盐类，铁氧化物，硫化物和高分子螯合剂等)与飞灰中的重金属等物质发生化学反应(溶解、沉淀、螯合等)，生成溶解度低、化学性质稳定的物质，从而达到飞灰重金属稳定化处理的目的。化学药剂稳定法一般不改变飞灰的物理状态，投资和运行成本较低，产物体积增量小，技术相对较简单，重金属稳定效果好。

3、在化学药剂稳定法中，常采用化学药剂来稳定重金属，磷酸盐类化学药剂来源广泛，反应过程操作简单，因此，具有良好的应用特性。但飞灰含有30％左右的铅和其他常量元素，这些物质和重金属一样可与磷酸根形成低溶性的磷酸盐或螯合物，使飞灰直接和磷酸盐稳定化处理时，po43-对重金属的有效络合率降低，通常只有在投加率达到处理飞灰量的5％以上时，才能取得较好的处理效果。

4、因此，亟需开发一种新的飞灰重金属稳定化处理工艺，以对重金属进行较好地稳定化处理。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种新的化学药剂应用于飞灰重金属稳定化处理工艺中，本技术提供城市生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化处理工艺。

2、一方面，本技术提供的城市生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化处理工艺，包括以下步骤：

3、s1、将飞灰、螯合剂和水混合搅拌，得螯合浆料；

4、s2、将所述螯合浆料放入模具中成型，养护，完成对飞灰的稳定化处理；

5、其中，所述螯合剂由edta和硅-磷-硫系无机螯合剂组成，所述edta和所述硅-磷-硫系无机螯合剂的重量比为(2-5.5)：1。

6、通过采用上述技术方案，本技术采用螯合剂与飞灰发生化学反应，从而降低飞灰中的重金属含量或者通过与飞灰中重金属生成不同的沉淀物而达到降低重金属浓度的目的。加入的edta能与重金属离子形成稳定的螯合物，从而把金属浸到液相，并且处理后的飞灰体积不会增大；而硅-磷-硫系无机螯合剂主要是利用它们与重金属形成沉淀，从而稳定飞灰中的重金属，同时，硅-磷-硫系无机螯合剂也不会增大处理后的飞灰体积，从而利于装载、运输和处理，提高了处理效率和经济效益。

7、可选的，所述edta和所述硅-磷-硫系无机螯合剂的重量比为(3-5)：1。

8、通过采用上述技术方案，本技术加入的edta与硅-磷-硫系无机螯合剂通过特定的重量比进行复合有利于进一步加强螯合剂的螯合率，进而增强螯合剂对飞灰中重金属的固化稳定化处理效果。

9、可选的，所述硅-磷-硫系无机螯合剂由硅酸钠、硅酸钙、磷酸二氢钠、磷酸氢钙和硫化钠组成，所述硅酸钠、所述硅酸钙、所述磷酸二氢钠、所述磷酸氢钙和所述硫化钠的重量比为：(2-6)：1：(2-5)：1：(3-5)。

10、可选的，所述硅酸钠与所述硅酸钙的重量比为(3-5)：1。

11、通过采用上述技术方案，本技术加入的硅酸钠与硅酸钙可以与重金属形成难容的沉淀，从而将重金属离子固化在飞灰中，这有利于减少重金属离子的可溶性，降低其毒性和迁移性。

12、可选的，所述所述硅酸钠、所述硅酸钙和所述硫化钠的重量比为(3-5)：1：(2-4)。

13、通过采用上述技术方案，本技术加入的硅酸钠、硅酸钙和硫化钠通过特定的重量比进行复合有利于进一步加强螯合剂的螯合率，其中，加入的硫化钠可以与重金属形成不溶性的硫化物沉淀，同时，硫化钠作为一种强还原剂，可以将重金属离子还原成难溶的硫化物。

14、可选的，所述磷酸二氢钠与所述磷酸氢钙的重量比为(2-3)：1。

15、通过采用上述技术方案，本技术加入的磷酸二氢钠与磷酸氢钙具有较好的络合性能，可以与重金属离子形成稳定的络合物，这有助于稳定重金属离子，并防止其在环境中释放和迁移。

16、可选的，所述步骤s1中，飞灰、螯合剂和水的重量比为25：(9-21)：(10-15)。

17、可选的，所述步骤s2中，养护时间为24h-168h，养护温度为100-150℃。

18、通过采用上述技术方案，通过对固化后的螯合浆料进行养护，有利于提高固化体的抗压强度，因为养护过程中，浆料可以进行水化反应，形成硬化产物，从而提高浆料的强度和耐久性。

19、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.本技术采用螯合剂与飞灰发生化学反应，从而降低飞灰中的重金属含量或者通过与飞灰中重金属生成不同的沉淀物而达到降低重金属浓度的目的。加入的edta能与重金属离子形成稳定的螯合物，从而把金属浸到液相，并且处理后的飞灰体积不会增大；而硅-磷-硫系无机螯合剂主要是利用它们与重金属形成沉淀，从而稳定飞灰中的重金属，同时，硅-磷-硫系无机螯合剂也不会增大处理后的飞灰体积，从而利于装载、运输和处理，提高了处理效率和经济效益。

21、2.本技术加入的edta与硅-磷-硫系无机螯合剂通过特定的重量比进行复合有利于进一步加强螯合剂的螯合率，进而增强螯合剂对飞灰中重金属的固化稳定化处理效果。

22、3.本技术加入的硅酸钠与硅酸钙可以与重金属形成难容的沉淀，从而将重金属离子固化在飞灰中，这有利于减少重金属离子的可溶性，降低其毒性和迁移性。

23、4.本技术加入的磷酸二氢钠与磷酸氢钙具有较好的络合性能，可以与重金属离子形成稳定的络合物，这有助于稳定重金属离子，并防止其在环境中释放和迁移。

24、具体实施方式

25、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

26、本技术设计了城市生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化处理工艺，包括以下步骤：

27、s1、将飞灰、螯合剂和水混合搅拌，得螯合浆料；

28、s2、将所述螯合浆料放入模具中成型，养护，完成对飞灰的稳定化处理；

29、其中，所述螯合剂由edta和硅-磷-硫系无机螯合剂组成，所述edta和所述硅-磷-硫系无机螯合剂的重量比为(2-5.5)：1。

30、本技术所要解决的技术问题是亟需开发一种新的化学药剂用于稳定飞灰重金属,因为在用于稳定飞灰的化学药剂中，磷酸盐类药剂来源广泛，反应过程操作简单，因此，具有良好的应用特性。但飞灰含有30％左右的钙和其他常量元素，这些物质和重金属一样可与磷酸根形成低溶性的磷酸盐或螯合物，使飞灰直接和磷酸盐稳定化处理时，po43-对重金属的有效络合率降低，通常只有在投加率达到处理飞灰量的5％以上时，才能取得较好的处理效果。

31、本技术从技术问题出发，通过加入螯合剂与飞灰发生化学反应，降低飞灰中的重金属含量或者通过与飞灰中重金属生成不同的沉淀物而达到去除重金属的目的。加入的edta能与重金属离子形成稳定的可溶性螯合物，从而把金属浸到液相，并且处理后的飞灰体积不会增大；而硅-磷-硫系无机螯合剂主要是利用它们与重金属形成沉淀，从而稳定飞灰中的重金属，同时，硅-磷-硫系无机螯合剂也不会增大处理后的飞灰体积，从而利于装载、运输和处理，提高了处理效率和经济效益。