一种处理飞灰的复合螯合剂及飞灰处理方法技术

本发明专利技术提供了一种处理飞灰的复合螯合剂及飞灰处理方法。复合螯合剂包括以下成分：按重量百分比计，1％～30％两亲性高分子，10％～50％有机硫化物，5％～20％酸碱缓冲剂，1％～10％反应性高分子，余量的水；并且所述复合螯合剂的pH值为9-11。飞灰处理方法：向复合螯合剂中加入15-25倍体积量的水，进行稀释，再加入飞灰中反应，加入的所述复合螯合剂为飞灰的质量的1.5-3％。本发明专利技术不仅能有效螯合飞灰中所有类型的重金属离子，避免两性金属形成可溶性离子溶出，而且可以使飞灰晶体表面成为完全钝化的云状形态，达到矿化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞灰处理领域，具体而言，涉及一种处理飞灰的复合螯合剂及飞灰处 理方法。
技术介绍
焚烧垃圾产生大量含有重金属的飞灰，其含量大大超过了卫生填埋标准，成为危 险废物，对人体和环境的危害极大。因此需对飞灰中的重金属进行稳定化处置，使其复合填 埋标准或可以进行后续资源化利用。 目前对于飞灰中重金属稳定化处置的方法多集中于水泥固化技术及化学药剂稳 定化技术。然而目前所使用的化学药剂多局限在单一成分，例如无机碱类、磷酸盐、硫化物 及小分子DTC螯合物，仅有一小部分技术涉及到利用复合成分促进重金属稳定化。以上单 一或复合成分的化学药剂都无法兼顾长期有效固定全部重金属离子和满足填埋标准（《生 活垃圾填埋污染控制标准》，GB16889-2008)两个方面，具体如下。 无机碱类、磷酸盐、硫化物的添加量高，且难以达到浸出毒性要求。其中，无机 碱类如Ca(OH) 2、片碱等会造成体系的pH过高，导致Zn、Pb等两性金属形成2' 从而导致稳定化失败。磷酸盐和硫化物，主要为NaH2POJP Na 2S，这两种药剂作 为重金属的稳定剂难以保证对所有的重金属的稳定化效果，而是具有选择性，NaH 2PO4对于 Zn、Cd的稳定化效果不好，而Na2S对Pb的稳定化效果欠佳。而小分子螯合剂对于Pb、Cd等 重金属螯合效果也不好，同时，由于形成的重金属沉淀并不稳定，容易被醋酸酸化分解，也 难以达到浸出毒性要求。复合成分促进重金属稳定化，但是已有的复合成分也仅仅是起到 辅助作用，例如利用水泥、粉煤灰等无机材料固化重金属离子，但是，此类固体易受酸性介 质浸蚀，并不能真正稳定化金属离子。 有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种处理飞灰的复合螯合剂，所述的复合螯合剂不仅 能有效避免两性金属形成可溶性离子溶出，螯合飞灰中所有种类的重金属离子，达到填埋 标准，而且可以使飞灰晶体表面成为完全钝化的云状形态，将重金属螯合物完全包裹，无法 被酸液浸出，达到矿化效果。 本专利技术的第二目的在于提供一种所述的飞灰处理方法，所述的飞灰处理方法能够 简单、全面、有效、长期地稳定飞灰中的所有重金属离子，使飞灰达到填埋标准。 为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案： -种处理飞灰的复合螯合剂，包括以下成分： 按重量百分比计，1%~30%两亲性高分子，10%~50%有机硫化物，5%~20% 酸碱缓冲剂，1%~10%反应性高分子，余量的水；并且所述复合螯合剂的PH值为9-11。 上述复合螯合剂是一种透明红色液体，易溶于水，具有很强的重金属螯合功能。组 分中的两亲性高分子可以增加螯合剂在飞灰稳定化处置中的界面相互作用，使得药液迅速 渗透飞灰。有机硫化物易溶于水，其水溶液在飞灰的渗透过程中可以与重金属离子形成稳 定的复合盐体系，固定重金属离子，使之在酸性条件下无法溶出。酸碱缓冲剂可以调节体系 的酸碱值，保证体系处于PH9~11之间，避免碱性过强导致飞灰中的Pb、Zn等形成碱性可 溶离子，并稳定过量的两性金属离子不被溶出。反应性高分子能均匀地覆盖于飞灰晶体表 面，使矿物晶体棱角变得模糊，可以改变飞灰颗粒的微观形态，使飞灰晶体表面成为完全 钝化的云状形态，即形成屏障，从而将重金属螯合物完全包裹在高分子之中，无法被酸液浸 出，达到矿化效果。 经试验证明，上述复合螯合剂螯合效率高、用量少，对镉、铅、铜、锌的螯合率分别 可以达到 95-97%、95-97%、89-91%、80-81%，用量仅需 L 5%左右。 优选地，所述两亲性高分子为以下中的一种或多种：聚环氧乙烷脂肪醇醚、硬脂酸 脂肪醇醚、月桂酸脂肪醇醚；这些两亲性分子不仅表面活性高，可以高效提高螯合剂的渗透 性，而且与其它成分具有高度的相容性，能够互相有机结合，发生协同作用，更可以高效稳 定飞灰中的重金属。 为增强以上效果，优选地，所述聚环氧乙烷脂肪醇醚的分子量为500~3000。 优选地，所述有机硫化物为以下中的一种或多种：多羟基二硫代氨基甲酸盐、多烷 基二硫代氨基甲酸盐；这些有机物可以螯合多种重金属离子，且螯合效率高，解决了现有技 术中螯合剂选择性过高的问题；为增强效果，更优选二甲基二硫代氨基甲酸盐、二乙基二硫 代氨基甲酸盐。 为增强以上技术效果，可以优选地，所述多羟基二硫代氨基甲酸盐的分子量为500 以下；或者优选地，所述多烷基二硫代氨基甲酸盐的分子量为500以下。 优选地，所述酸碱缓冲剂为磷酸氢二钠和/或碳酸钠；这些缓冲剂可以高效调节 酸碱度，且取材容易。 优选地，所述反应性高分子为有机硅，其可以提高飞灰矿化的速率和效果。例如， 聚二甲基硅氧烷和/或聚醚改性硅。为提高矿化效果，所述聚二甲基硅氧烷的分子量优选 为10000以下。 优选地，按重量百分比计，1 %~10%两亲性高分子，10%~50%有机硫化物， 5%~10%酸碱缓冲剂，1%~5%反应性高分子，余量的水。 该配方的螯合性强、用量更少。 一种飞灰处理方法，包括下列步骤： 步骤A :向上文所述的复合螯合剂中加入15-25倍体积量的水，进行稀释，得到稀 释液； 步骤B :将所述稀释液加入飞灰中，进行反应，并且加入的所述复合螯合剂为飞灰 的质量的1.5-3%。 以上处理方法简单、全面、有效、长期地稳定了飞灰中的所有重金属离子，使飞灰 达到填埋标准，其还具有性价比高的优点，采用很少量的螯合剂达到高效稳定重金属离子 的目的。 优选地，在所述步骤B之后还包括：向飞灰中加入水泥进行固化。 通过物理固定的方式增加另一道屏障，进一步降低飞灰的危害性。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： (1)提供了一种新型复合螯合剂，其具有螯合效率高、螯合种类多、速率快等优点。 (2)复合螯合剂的制备方法简单，取材容易。 (3)飞灰的处理方法简单、高效。【具体实施方式】 下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会 理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体 条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为 可以通过市售购买获得的常规产品。 实施例1 复合螯合剂的配方：月桂醇聚氧乙烯醚3g(分子量1500)，二甲基二硫代氨基甲酸 钠40g，磷酸氢二钠5g，聚二甲基硅氧烷2g(分子量1000)，水50g。 将以上成分混合即得螯合剂。将该螯合剂用水稀释20倍后用于处理飞灰，处理结 果如表1。螯合剂的使用量为飞灰质量的3%。 表1实施例1处理飞灰的结果【主权项】1. 一种处理飞灰的复合螯合剂，其特征在于，包括以下成分： 按重量百分比计，1%~30%两亲性高分子，10%~50%有机硫化物，5%~20%酸碱 缓冲剂，1%~10%反应性高分子，余量的水；并且所述复合螯合剂的pH值为9-11。2. 根据权利要求1所述的处理飞灰的复合螯合剂，其特征在于，按重量百分比计， 1%~10%两亲性高分子，10%~50%有机硫化物，5%~10%酸碱缓冲剂，1%~5%反应 性高分子，余量的水。3. 根据权利要求1所述的处理飞灰的复合螯合剂，其特征在于，所述两亲性高分子为 以下中的一种或多种：聚环氧乙烷脂肪醇醚、硬脂酸脂肪醇醚、月桂酸脂肪醇醚；优选地， 所述有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理飞灰的复合螯合剂，其特征在于，包括以下成分：按重量百分比计，1％～30％两亲性高分子，10％～50％有机硫化物，5％～20％酸碱缓冲剂，1％～10％反应性高分子，余量的水；并且所述复合螯合剂的pH值为9‑11。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方瑞，黄志荣，
申请(专利权)人：方瑞，
类型：发明
国别省市：浙江;33