从废物焚化中回收灰的方法技术

本发明专利技术涉及处理来自废物焚化的灰的方法，所述方法包括：a)用含有溶解的磷酸根离子的浸提液浸提所述灰，以形成包含杂质的第一固体相和包含磷酸根离子的第一液体相；以及b)从所述第一固体相中分离包含磷酸根离子的所述第一液体相。步骤a)的进行时长小于1小时或在高于40℃的温度的下进行步骤a)。

Method for recovering ash from waste incineration

The invention relates to a processing method of ash from waste incineration, the method comprises the following steps: a) with phosphate ion containing dissolved extract extract of the ash, the first liquid in the first phase and the formation of solid containing impurities containing phosphate ions; and b) from the first solid phase separation contains the phosphate ions of the first liquid phase. Step a is carried out for less than 1 hours or at a temperature above the temperature of 40 a.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从废物焚化中回收灰。具体地，本专利技术涉及从废物处理厂的污泥、骨、肥料或生活垃圾的焚化中得到的灰的回收。专利技术背景考虑到日益严峻的环境和生态限制，废物或残留物的回收而不考虑它们的来源，已经变得更为相关。通常，焚化废物形成两种类型的残留物：固体不可燃材料，称为渣块或炉渣，其含有高浓度的污染物，例如重金属，当将重金属暴露于水时其可被释放；以及来自烟处理的残留物，其由灰组成，所述灰来自气体处理的残留物的除尘和烟脱毒。取决于它们的组成，这些种类的废物的回收可能是复杂的。它们中的一些用于建筑或用于沥青混合物的制备。例如，US5,521,132描述了通过陶瓷材料的生产回收灰。将灰与硼砂和钙化合物接触，随后将其加热至非常高的温度(约1000℃)以形成陶瓷。EP0743079也描述了来自废物焚化的灰的处理，其用于稳定灰中的重金属。在非常高的温度下(500-1200℃)将灰经过磷酸盐化反应，从而将有毒金属氯化物转化成磷酸盐。此外，WO97/31874提到了制备灰惰性物质的方法，所述方法通过灰与磷酸盐混合物的反应从而形成在高于600℃的温度下完全碳化的糊料。将得到的残留物与水和水硬性粘结剂例如水泥混合。这些不同的方法主要着眼于对存在于灰、陶瓷或水泥中的重金属进行包封或限制，从而防止它们散播到环境中。因此，这些方法使得显著增加了废物的质量，且没有为它们的构成元素增加价值，这只是在所述废物排放或具体填埋之前将它们简单地禁锢在水泥或陶瓷中。此外，JPH11-33594显示了一种用于在40℃的温度下通过磷酸溶液处理污水污泥的方法。该方法对于纯化污水污泥并不是最佳的。本专利技术寻求克服这些缺陷并回收从废物焚烧中得到的灰的至少一部分组分。
技术实现思路
本专利技术涉及从湿废物焚化中回收灰的方法。所述灰主要从由废物处理厂的污泥、骨、肥料或生活垃圾的焚化中获得。本专利技术提供一种用于处理由废物焚化获得的灰的方法，所述方法包括：a)通过含有溶解的磷酸根离子的浸提液来浸提灰，其形成含有杂质的第一固体相和含有磷酸根离子的第一液体相，b)分离含有磷酸根离子的所述第一液体相与所述第一固体相。随后将所述第一液体相从所述第一固体相中分离，从而更易于之后的回收。所述第一液体相包含来自所述浸提液的磷酸根离子，以及以金属离子形式存在的金属或其它源自灰的元素。这些最初存在于所述灰中的金属的溶解会在它们后续的处理和回收中有帮助。以这种方式，具体通过提取至少一部分所述金属，该方法能回收几种存在于所述灰中的金属。此外，可在建筑领域中使用所述最终残留物，即所述第一固体相。本专利技术提供了一种对于灰的处理方法，所述方法相比于已知的现有技术方法对生态更友好。实际上，由于其没有包括高温处理步骤或煅烧步骤，该方法消耗了更少的能量。此外，由于其能提取所述灰的组成，该方法产生了明显更少量的废物，提取的组成可在之后用于具体的回收领域或直接作为用于市场的用于不同和变化应用(农业、食物、建筑、土壤稳定等)的解决方案。步骤a)可在20-95℃，理想地为20-80℃，优选为50-80℃，特别是在50-65℃的温度下进行。理想的是，以浸提液的总重量为基准计，所述含有溶解的磷酸根离子的浸提液体含有的磷酸根离子的重量百分数为1-85重量％，理想地为7-55重量％，优选为7-50重量％，特别为7-40重量％，优选为13-28重量％的磷酸根离子。在测定上述磷酸根离子的重量百分数中考虑的磷酸根离子是H3PO4、H2PO4、HPO42-和PO43-形式的磷酸根离子。优选地，所述含有溶解的磷酸根离子的浸提液是磷酸溶液，更优选的是磷酸的水性溶液。含有磷酸根离子的浸提液，优选为磷酸的水性溶液的使用能改善存在于所述灰中不同元素(特别是磷、钙、镁、铝或铁)提取的效果，从而减少工艺中待执行的步骤数量。优选地，除磷酸外，所述浸提液不含有任何酸。事实上，其它酸的存在会导致其它可溶的或不可溶于水的盐的产生。这些盐的去除，以及将它们从磷酸盐中分离会需要额外的液体－液体、化学沉淀或机械分离提取步骤。因此，在步骤a)中，使用磷酸溶液作为浸提液能优化所述方法中的步骤数量并从而使所述方法更经济可行。在步骤b)中实施的所述分离可通过过滤进行。过滤后回收的过滤物对应于含有磷酸根离子的第一液体相，其不含任何杂质，所述杂质在所述第一固体相中保持为固体。随后，在所述第一固体相中回收不溶解于浸提液的所述杂质，其可用作制备建筑材料或土壤稳定的原材料，或用于任何其它需要主要包含沙砾和石膏的化合物的应用。所述残留物的优势在于其是稳定的残留物，即其在浸提条件中稳定并因此其可以使用在例如土壤改良中，不对环境造成负面影响。附图说明图1显示了根据本专利技术具体实施方式的方法的框图。专利技术详述本专利技术涉及一种用于处理由废物焚化获得的灰的方法。如上文所述，所述灰可由各种废物的焚化获得。然而，本专利技术具体适用于源自污水污泥、骨、肥料或生活垃圾的焚化的灰；优选适用于源自污水污泥、骨或肥料的焚化的灰。所述灰可包含金属氧化物或盐，所述金属例如元素周期表第1至16列的金属，包括稀土金属、镧系金属和锕系金属，以及Si、P、S、As之后元素的盐或氧化物。优选地，上文提及的第1至16列的金属可以是Na、K、Li、Rb、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd、Cu、Ag、Zn、Cd、Al、Ge、Sn、In、Sb、Pb或Bi。根据本专利技术的方法能以水可溶的磷酸盐形式提取所有或部分这些不同金属或元素。随后可相互独立地分离这些盐并回收。得益于根据本专利技术的方法，甚至在步骤b)中回收的所述第一固体相可被回收并用作用于其它应用的原材料。随后，不再储存用该方法处理的灰，而是将其用于保护环境并减少储存的废物或填埋的量。该方法包括以下步骤：a)通过含有溶解的磷酸根离子的浸提液来浸提灰，其形成含有杂质的第一固体相和含有磷酸根离子的第一液体相，b)分离含有磷酸根离子的所述第一液体相与所述第一固体相。分离后，可回收和/或分离含有磷酸根离子的所述第一液体相。除了磷酸根离子外，所述第一液体相可含有源自金属氧化物或盐的金属离子，所述金属例如元素周期表第1至16列的金属，包括稀土金属、镧系金属和锕系金属，或源自Si、P、S、As之后元素的离子。所述金属离子可以是源自以下金属的离子：Na、K、Li、Rb、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd、Cu、Ag、Zn、Cd、Al、Ge、Sn、In、Sb、Pb或Bi。具体地，该方法可允许提取并从而使用包含在所述灰中的铝、钙、镁、铁、钠、钾、锌、稀土金属、铜、汞、铅、磷或上文提及的金属中的任意一种。以浸提液的总重量为基准计，所述含有溶解的磷酸根离子的浸提液体含有的磷酸根离子的重量百分数为1-85重量％，理想地为7-55重量％，优选为7-50重量％，特别为7-40重量％，优选为13-28重量％的磷酸根离子。令人惊喜的是，以所述浸提液的总重量为基准计，当含有溶解的磷酸根离子的浸提液具有磷酸根的重量百分数为7-50重量％，特别为7-40重量％，优选为13-28重量％的磷酸根离子时，该方法提供了所述灰的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于来自废物焚化，优选源自污水污泥、骨或肥料的焚化的灰的处理方法，所述方法包括以下步骤：a)通过含有溶解的磷酸根离子的浸提液来浸提灰，其形成含有杂质的第一固体相和含有磷酸根离子的第一液体相，b)分离含有磷酸根离子的所述第一液体相与所述第一固体相其特征在于，步骤a)的进行时长小于1小时或在高于40℃的温度的下进行步骤a)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 EP 13199070.71.用于来自废物焚化，优选源自污水污泥、骨或肥料的焚化的灰的处理方法，所述方法包括以下步骤：a)通过含有溶解的磷酸根离子的浸提液来浸提灰，其形成含有杂质的第一固体相和含有磷酸根离子的第一液体相，b)分离含有磷酸根离子的所述第一液体相与所述第一固体相其特征在于，步骤a)的进行时长小于1小时或在高于40℃的温度的下进行步骤a)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括用于纯化含有磷酸根离子的所述第一液体相的步骤c)，从而形成含有磷酸根离子的第二液体相，所述纯化通过液体-液体萃取或通过应用离子交换来进行。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含有溶解的磷酸根离子的浸提液与所述灰的重量比大于或等于2，理想地大于4，优选大于5。4.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，以浸提液的总重量为基准计，所述含有溶解的磷酸根离子的浸提液的磷酸根离子的重量百分数为1-85％，理想地为7-55％，优选为7-50％，特别为7-40％。5.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，含有溶解的磷酸根离子的所述浸提液是磷酸的水性溶液。6.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，用含有溶解的磷酸根离子的所述浸提液在步骤a)中浸提所述灰的持续时间为5-45分钟，更具体为30-45分钟。7.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在50-80℃，优选为
\t50-65℃的温度下，用含有溶解的磷酸根离子的所述浸提液在步骤a)中浸提所述灰。8.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，含有溶解的磷酸根离子的所述浸提液是含有至少98.5重量％磷酸的溶液。9.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，以PO4形式的磷酸根重量百分数表示的所述灰的磷含量至少为1％，理想地为至少7％，优选为7-67.5％。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，存在于所述灰中的至少85％，理想地为至少90％，优选为至少95％，特别为至少98％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·塔基姆，
申请(专利权)人：艾可弗斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE