专利名称：一种用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂的制作方法
技术领域：
本发明属于固体废物处理技术领域，具体地涉及一种用于垃圾焚烧飞 灰的重金属助溶剂。
背景技术：
垃圾焚烧过程产生的飞灰富含重金属，这些重金属在适宜环境条件下 可能渗出而污染土壤和地下水，危及生态系统和人体健康，我国和世界上 很多国家均将垃圾焚烧飞灰列为危险废物，需要安全处理处置。目前对于 飞灰处理技术的研究主要有两个方向，其一是采用固化的方法将飞灰中的 重金属固定，然后填埋处置，例如水泥固化技术、烧结技术、螯合技术、 熔融固化技术等，近年来国内在这方面有很多的研究成果；其二是重金属 提取的方法将飞灰中的重金属溶解浸出，而后采用沉淀或者电解的方法实 现重金属的回收，处理后的飞灰不存在重金属浸出的风险，可以按照一般 废物处理或者直接资源化利用，国外在此方面的研究较多。随着重金属资 源的短缺，从废物中回收重金属日益受到研究者的重视，采用提取的方式 实现飞灰重金属回收符合资源节约型社会的发展方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，以实 现垃圾焚烧飞灰中重金属的去除提取。
为实现上述目的，本发明提供的用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂， 含有表面活性剂、螯合剂，以及促进重金属溶解和迁移的盐酸和硝酸；按 摩尔比计，表面活性剂:螯合剂:盐酸:硝酸=0.7-1:0.7-1:1-1.5:1丄5。
所述的用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，其中，表面活性剂为十二 烷基硫酸钠，螯合剂为已二胺四乙酸。
所述的用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，其中，十二烷基硫酸钠 (SDS)的浓度为0.05-0.lmol/L、己二胺四乙酸(EDTA )的浓度为 0.05-0.lmo/L、盐酸的浓度为l-1.5mol/L、硝酸的浓度为l-1.5mol/L。
在垃圾飞灰处理过程中加入本发明的助溶剂，可以有效减低飞灰的表 面张力，增强重金属溶解迁移能力，可以实现飞灰中重金属的回收利用。 本发明的助溶剂能破坏飞灰表面张力，并与重金属形成螯合物，同时又促 进金属螯合物向液相迁移。浸出液经进一步处理还可以回收重金属，同时 实现EDTA循环利用，有利于减少了工程技术成本。
具体实施例方式
本发明在深入研究飞灰重金属浸出机理的基础上，提出了利用表面活 性剂与酸液的复合作用，实现飞灰重金属提取的方法，有利于实现飞灰资 源化。
本发明的助溶剂中含有表面活性剂、螯合剂，以及促进重金属溶解和 迁移的盐酸和硝酸。相互之间的配比，按摩尔浓度计，表面活性剂:螯合剂: 盐酸:硝酸=0.7-1:0.7-1:1-1.5:1-1.5。
其中表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)，螯合剂为已二胺四乙酸 (EDTA)。
也可以选用摩尔浓度为0.05-0.1mol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)、 0.05-0.1mol/L的已二胺四乙酸(EDTA)，禾口l-1.5mol/L的盐酸，l-1.5mol/L的 硝酸为原料，按摩尔浓度0.7-l:0.7-l:l-1.5:l-1.5的比例配制。
本发明提供的助溶剂其原料易得、效果好、安全环保，部分材料可以 重复使用的特点。使用该助溶剂处理后的飞灰，重金属含量大大降低，不 具有浸出毒性，实现飞灰资源化的同时也达到垃圾焚烧飞灰的无害化目 的。
在垃圾焚烧飞灰中处理中加入本发明上述助溶剂，可以促进重金属重 金属的溶解与迁移，能改良飞灰的活化指数，促进飞灰重金属高效溶解和
迁移，有利于飞灰重金属的回收，可以实现重金属回收，为飞灰资源化提 供了更加有效的途径。
取浓度为0.1mol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)、 0.1mol/L的已二胺四乙酸(EDTA)、 lmol/L的盐酸和lmol/L的硝酸，按照摩尔浓度计算1:1:10:10 均匀混合配制助溶剂。飞灰取自上海某生活垃圾焚烧厂布袋除尘器，飞灰 重金属含量见表1。
表1上海飞灰重金属含量(|ig/g)
CrCuZnCdPb
215493476357.52089
取配制完毕的助溶剂100mL，用水稀释至1000ML，然后将500g飞灰 与稀释后的助溶剂混合，并在80。C条件下均匀搅拌20分钟，用离心机离 心8分钟，取离心液分析。结果证实助溶剂对Cr、 Cu、 Zn、 Cd、 Pb的浸 取率，分别为82.1%、 86.9%、 91.1%、 71,3%和90.6%。
实施例2
取浓度为0.05mol/L的十二垸基硫酸钠(SDS)、 0.05mol/L的己二胺四 乙酸(EDTA)、 lmol/L的盐酸和lmol/L的硝酸，按摩尔浓度计算1:1:10:10 均匀混合配制助溶剂。飞灰取自深圳某生活垃圾焚烧厂布袋除尘器，飞灰 重金属含量见表2。
表2深圳飞灰重金属含量(pg/g)
CrCuZnCdPb
13038456983107.34874
取配制完毕的助溶剂100mL，用水稀释至1000ML,然后将500g飞灰 与稀释后的助溶液剂混合，并在80。C条件下均匀搅拌20分钟，用离心机 离心8分钟，取离心液分析。结果证实助溶剂对Cr、 Cu、 Zn、 Cd、 Pb和 的浸取率分别达到了 72.1%、 92.9%、 81.1%、 75.3%和78.8%。
本发明具有如下优点
1) 可以实现飞灰中重金属高效提取。
2) 浸取剂成本低，经济效益高
3) 浸取剂中部分原料可以循环使用，节省运行成本。
权利要求
1、一种用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，含有表面活性剂、螯合剂，以及促进重金属溶解和迁移的盐酸和硝酸；按摩尔比计，表面活性剂∶螯合剂∶盐酸∶硝酸＝0.7-1∶0.7-1∶1-1.5∶1-1.5。
2、 如权利要求1所述用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，其中，表 面活性剂为十二烷基硫酸钠，螯合剂为己二胺四乙酸。
3、 如权利要求2所述用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，其中，十 二烷基硫酸钠的浓度为0.05-0.lmol/L、已二胺四乙酸的浓度为 0.05-0.1mol/L、盐酸的浓度为l-1.5mol/L、硝酸的浓度为l-1.5mol/L。
全文摘要
一种用于垃圾焚烧飞灰的重金属助溶剂，含有表面活性剂、螯合剂，以及促进重金属溶解和迁移的盐酸和硝酸；按摩尔浓度计，表面活性剂∶螯合剂∶盐酸∶硝酸＝0.7-1∶0.7-1∶1-1.5∶1-1.5。其中表面活性剂为十二烷基硫酸钠、螯合剂为己二胺四乙酸。在垃圾飞灰处理过程中加入本发明的助溶剂，可以有效减低飞灰的表面张力，增强重金属溶解迁移能力，可以实现飞灰中重金属的回收利用。本发明的助溶剂能破坏飞灰表面张力，并与重金属形成螯合物，同时又促进金属螯合物向液相迁移。浸出液经进一步处理还可以回收重金属，同时实现EDTA循环利用，有利于减少了工程技术成本。
文档编号C22B7/02GK101353728SQ20071014305
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者姜永海, 席北斗, 玲 张, 婧 苏 申请人:中国环境科学研究院