一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺，包括以下制备步骤：取植酸、甲基丙烯酸缩水甘油醚反应，得到产物A；取产物A、乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯反应，得到产物B；取产物B、硫脲反应，得到稳定剂。本发明专利技术通过植酸与甲基丙烯酸缩水甘油醚，得到双键；然后与乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯共聚，并与硫脲接枝，制得具有交联网络的高分子化合物；该稳定剂中众多官能团，能够与飞灰中的重金属结合，其枝状网络结构及枝节中的官能团，增大稳定剂对飞灰中重金属的捕捉力度，有效降低重金属的浸出毒性，提高稳定剂对飞灰的稳定效果；且能够降低稳定后的飞灰对强酸强碱的敏感性，使其适应填埋场pH的环境，提高环境安全性。提高环境安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及飞灰稳定剂
，具体为一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺。

技术介绍

[0002]我们将失去使用价值、无法利用的废弃物品，称为垃圾，它是物质循环的一个重要环节。人们在生产、生活中会制造出大量的垃圾，这些体积、数量庞大的垃圾会挤压人们的失生活空间，污染土壤、水资源等环境，危害巨大，需要对其进行处理。常见的垃圾处理方法是将其收集后集中送往填埋区进行填埋，或利用焚化炉焚烧。垃圾焚烧具有减量化、无害化、资源化等优点，在中国被普遍应用，是目前缓解和解决国内外城市垃圾处置困境的一种有效技术手段。然而，在垃圾焚烧过程中，会产生富含锌、铜、铬、镉等重金属元素的飞灰。这些飞灰容易浸出重金属，属于危险废弃物，对环境造成二次污染。在对飞灰进行最终处置前必须经过无害化处理，以使飞灰中的重金属固定化，达到国家环境保护的技术要求后，才能够进入填埋环节。
[0003]飞灰重金属固定化技术包括飞灰的固化和稳定化。固化是把重金属包容在具有一定硬度的较大体积的飞灰固化体中；固化后重金属与环境接触的表面积显著减小，进而限制其迁移。稳定化是通过加入化学药剂，与重金属发生化学反应，使之转变成溶解度较低、迁移性较小，毒性较弱、结构更稳定的物质；且其引起的增容比小、能耗低和工艺简单，被广泛使用。根据药剂类型可分为无机型和有机型两种。无机稳定法药剂较为常用，但在环境pH条件发生改变时，飞灰中的重金属会发生浸出现象，并不能满足焚烧废物处理的长期安全性要求。而有机稳定化药剂与传统的无机药剂相比，对重金属的螯合效果限制提高，其对垃圾焚烧飞灰的多种重金属污染物的稳定化处理效果已经得到试验证明。但现有的一些有机类飞灰稳定化试剂在使用时用量较大，对稳定体系的酸碱性较为敏感，对飞灰中重金属的稳定效果并不稳定。因此，我们提出一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种垃圾焚烧飞灰稳定剂的加工工艺，包括以下制备步骤：
[0006]取植酸、甲基丙烯酸缩水甘油醚反应，得到产物A；
[0007]取产物A、乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯反应，得到产物B；
[0008]取产物B、硫脲反应，得到稳定剂。
[0009]进一步的，包括以下制备步骤：
[0010]取植酸加入甲基丙烯酸缩水甘油醚混合，通入氮气，加入去离子水、过硫酸钾，在氮气氛围中，升温反应，得到产物A；
[0011]取产物A加入甲醇，在氮气氛围中，降温，加入乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，避光反应，得到产物B；
[0012]取1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、二氯甲烷混合，依次加入产物B、硫脲、三乙胺，搅拌均匀，室温反应，得到稳定剂。
[0013]进一步的，包括以下制备步骤：
[0014]取植酸加入甲基丙烯酸缩水甘油醚混合，通入氮气，加入去离子水、过硫酸钾，在氮气氛围中，搅拌混合，调节体系温度至70～80℃，反应7～8h，洗涤，干燥，得到产物A；
[0015]在上述技术方案中，植酸具有磷酸羧基基团，能够与甲基丙烯酸缩水甘油醚中的环氧基团反应，使得植酸与甲基丙烯酸缩水甘油醚产生聚合，合成了植酸交联聚合物(产物A)，在植酸上引入碳碳双键，并消除pH对植酸的影响，在其能够络合飞灰中重金属的同时，降低所制稳定剂对强酸强碱的敏感性，实现稳定剂使用时的环境安全；
[0016]取产物A加入甲醇混合，通入氮气，调节体系温度至0～1℃，在氮气氛围中，依次加入乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，保持体系温度为0～1℃，在避光条件下反应72～80h，进行减压蒸馏，工艺条件为：温度80～85℃、压力0.08～0.10MPa，直至产物恒重，得到产物B；
[0017]在上述技术方案中，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯同样具有碳碳双键，乙二胺中的氨基能够与碳碳双键反应，使得乙二胺作为交联剂，连接植酸交联聚合物(产物A)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，形成分子量较大的有机化合物，得到具有多支链的网络结构的高分子化合物(产物B)，其具有大量氨基，降低所制稳定剂的酸性，提高其抗强酸强碱的能力，并具有氧醚、酯基等，促进飞灰中重金属物与稳定剂间的络合，提高所制稳定剂对飞灰的稳定效果；
[0018]取1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、二氯甲烷混合，依次加入产物B、硫脲、三乙胺，搅拌均匀，反应5～8h，缓慢升温至30～45℃，反应3～5h，得到稳定剂。
[0019]在上述技术方案中，产物B上的氨基与硫脲接枝，将稳定效果极佳的硫脲引入高分子有机型稳定剂的体系中，能够有效提高所制稳定剂对飞灰中重金属的稳定效果，重金属的浸出毒性得到有效降低；且硫脲与氨基结合，降低环境pH对飞灰中重金属有效态的影响，提高所制稳定剂对飞灰的稳定效果，避免稳定后飞灰在填埋后发生迁移，提高环境安全性；且所制稳定剂能够在水溶液中充分分散，具有较低的黏度，使用性能极佳。
[0020]进一步的，所述植酸、甲基丙烯酸缩水甘油醚的质量比为10:(9.0～13.5)。
[0021]进一步的，所述产物A、乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量比为(1.3～2.4):(1.8～3.0):(1.0～2.5)。
[0022]进一步的，所述产物B、硫脲的质量比为(3～5):(3～7)。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0024]本专利技术的垃圾焚烧飞灰稳定剂及其加工工艺，通过植酸与甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝反应，制得含有双键的植酸衍生物；然后与乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯共聚，得到具有较高分子量的化合物；而后该物质中的氨基接枝硫脲，制得具有交联网络的高分子化合物，作为稳定剂；该稳定剂中众多官能团，通过离子键、共价键、配位键等与飞灰中的重金属结合，又因其枝状网络结构及枝节中的官能团，使得所制稳定剂对飞灰中重金属的捕捉力度增大，有效降低重金属的浸出毒性，提高稳定剂对飞灰的稳定效果；且飞灰中重金属
与稳定剂间的结合稳定性较好，降低了稳定后的飞灰对强酸强碱的敏感性，使其能够适应填埋场pH的环境，物质状态稳定，效果良好，不会发生迁移，提高环境安全性。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]取植酸加入甲基丙烯酸缩水甘油醚混合，通入氮气，加入去离子水、过硫酸钾，在氮气氛围中，搅拌混合，调节体系温度至70℃，反应7h，洗涤，干燥，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰稳定剂的加工工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：取植酸、甲基丙烯酸缩水甘油醚反应，得到产物A；取产物A、乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯反应，得到产物B；取产物B、硫脲反应，得到稳定剂。2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰稳定剂的加工工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：取植酸加入甲基丙烯酸缩水甘油醚混合，通入氮气，加入去离子水、过硫酸钾，在氮气氛围中，升温反应，得到产物A；取产物A加入甲醇，在氮气氛围中，降温，加入乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，避光反应，得到产物B；取1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、二氯甲烷混合，依次加入产物B、硫脲、三乙胺，搅拌均匀，室温反应，得到稳定剂。3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧飞灰稳定剂的加工工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：取植酸加入甲基丙烯酸缩水甘油醚混合，通入氮气，加入去离子水、过硫酸钾，在氮气氛围中，搅拌混合，调节体系温度至70～80℃，反应7～8h，洗涤，干燥，得到产物A；取产物A加入甲醇混合，通入氮气，调节体系温度至0～1℃，在氮气氛围中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴长淋，金德勇，
申请(专利权)人：同碧上海环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：