一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，取材为飞灰，价格低廉且属于废物再利用；工艺简单，易控制，且不易受到外界干扰，具有稳定的处理效果；用冶铜污酸替代了原处理方法中需要的水，使共处理产物pH降低，降低了Pb在高pH下固定效果减弱的风险。低了Pb在高pH下固定效果减弱的风险。低了Pb在高pH下固定效果减弱的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法


[0001]本专利技术属于危险废物无害化处置
，具体涉及一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法。

技术介绍

[0002]垃圾焚烧法具有减量化、无害化和资源化等优点，其所需要的场地小，处理周期短，可处理废物种类多，因此得到广泛推广。从2003年到2020年中国的生活垃圾焚烧发电厂从47个增长到463个，焚烧处理的生活垃圾从369.9万吨增长到14607.6万吨，生活垃圾焚烧飞灰的产量也随之增长。生活垃圾焚烧飞灰一般呈灰白色或者深灰色，具有含水率低、粒径小、形状不规则、孔隙率高以及比表面积大等特点。生活垃圾焚烧飞灰中含有多种重金属，一般采用稳定剂稳定后进行填埋处理。
[0003]铜冶炼工业烟气中含有高浓度的二氧化硫，一般用于制酸，制酸前需要对烟气进行洗涤净化，该过程排放高酸废水，由于其酸度高，冶炼企业一般称为“污酸”。冶铜污酸中含有铜、锌、铅、镉等重金属杂质以及高浓度的氟、氯、砷等有害物质，主要以Cu
2+
、Zn
2+
、Pb
2+
、 Cd
2+
、F
‑
、Cl
‑
和SO
42
‑
的形态存在。就目前而言，由于冶铜污酸中含有大量有毒有害物质，因此在国内外对其排放都有着严格的控制标准。现今主要采用石灰法、硫化法等来处理产生的冶铜污酸，其中比较常用的方法为以下三者：
[0004]石灰法，主要利用石灰乳，使其与砷酸根或亚砷酸根离子发生反应，生成难溶解的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。此种方法可以处理较高含砷量的废水，但是反应速度慢，对砷的去除率也仅仅能够达到污水的综合排放标准；并且由于砷酸钙及亚砷酸钙的溶解度大，其水处理产生的含砷沉淀物受雨水等的作用会反溶，引起砷的二次污染。
[0005]石灰
‑
铁盐法，主要利用石灰乳与铁盐，利用砷酸盐、亚砷酸盐能与铁等金属形成稳定的络合物，二价铁离子在鼓入空气的条件下转变成三价铁离子，同时三价砷离子转变成毒性比其小的五价砷离子，从而生成溶度积非常小的FeAsO4沉淀，钙离子转化成Ca3(AsO4)2沉淀。但上述处理方法铁的投加量的控制非常关键。对于沉淀的含砷固体物仍然需要固定后进行安全填埋。
[0006]硫化物法，主要通过外加硫化剂，生成As2S3沉淀，具有较好的砷去除效果。但是As2S3沉淀沉淀物只有在酸性环境中才稳定，当pH＞1时，As2S3将会重新溶解到废酸溶液中；且所以处理过程中硫化物加入量的控制非常关键，硫化物投入量不足，不能充分除去砷氧化物；投入量过多，又会过多地消耗掉废酸中的打离子，使酸度过低，甚至呈碱性，造成As2S3沉淀重新溶解。这两种情况都会使除砷效率严重下降。
[0007]总之，现有液体中各类元素的处理工艺或存在去除过程中工艺控制要求高、易受影响、效果不稳定的问题，或处理工艺存在含各类重金属的沉淀物受雨水等的作用会反溶，引起二次污染的问题。

技术实现思路

[0008]1.要解决的问题
[0009]针对现有冶铜污酸中的处理工艺或工艺控制要求高、易受影响导致效果不稳定的问题，或者含砷沉淀物中砷易反溶，引起二次污染的问，本专利技术提供了一种工艺。
[0010]2.技术方案
[0011]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0012][1]一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，包括
[0013]将飞灰分N次与冶铜污酸进行混合，所述N≥2；
[0014]搅拌，所述搅拌时间为5～10min；
[0015]静置，所述静置时间为18～24h；
[0016]分离处理，得到进行填埋的固体物，所述分离处理过程，为使液体部分以气化的方式与固体部分实现分离；
[0017]其中，所述飞灰与冶铜污酸的混合比例按照，所得混合物在静置状态下不具有流动性为最大的液/固比；
[0018]所述冶铜污酸含有铜元素、不高于5000mg/L的砷元素及0～50g/L的硫酸。
[0019]在此需要说明的是，
[0020]如1)中所述，使飞灰与冶铜污酸实现混合的过程分N次使飞灰与冶铜污酸进行混合是保证最终所得固体物进行填满后具备稳定性、重金属不易反溶的关键：
[0021]如2)中所述的“气化的方式”，是指1)中所得混合物中所含有的诸如水等的液体部分与固体部分离的方式，所述“气化方式”有别于传统的过滤、压滤、离心等分离方式。示意性的所述“气化方式”可以是对1)中所得混合物进行诸如烘干的热处理，使液体蒸发、气化脱离；或者，所述“气化方式”也可以是利用具有一定速度的气流对1)中所得混合物进行处理，使之带走液体部分；
[0022]所述“气化方式”是保证液体中重金属离子去除率近100％的关键。
[0023][2]进一步地，所述铜元素含量为0～100mg/L；
[0024]所述砷元素浓度不低于4000mg/L时，比如4000
‑
5000mg/L时，硫酸浓度不超过30g/L；
[0025]所述砷元素浓度低于4000mg/L，但不低于2000mg/L时，硫酸浓度不超过40g/L，与此同时，硫酸浓度处于30
‑
40g/L具有更为优异的效果；
[0026]所述砷元素浓度为低于2000mg/L时，硫酸钠浓度只需要低于50g/L即可，与此同时，硫酸浓度处于40
‑
50g/L具有更为优异的效果。
[0027]此需要说明的是，在上述[1]或[2]技术方案的基础上，所述冶铜污酸中砷元素、硫酸含量，也是保证所得固体物进行填满后具备稳定性、重金属不易反溶的关键；在利用浓度为0.1mol/L 的醋酸溶液对得到的所述固体填埋物进行浸出处理时，所得固体填埋物的砷的浸出量低于1％的另一关键因素。
[0028][3]进一步地，所述冶铜污酸还含有：
[0029]0～500mg/L含量的锌元素；
[0030]0～50mg/L含量的镉元素；
[0031]0～500mg/L含量的铅元素；
[0032]0～500mg/L含量的氟元素；
[0033]0～3000mg/L含量的COD。
[0034][4]所述分离处理过程包括
[0035]在一定温度下进行加热处理；或者
[0036]在一定温度下进行加热处理，以及对蒸发出的液体进行冷凝回收处理。
[0037][5]进一步地，2)中，所述加热温度为60～70℃，一般保持加热状态18～24h的时间段内，即可使加热物达到恒重状态，则处理结束，得到所述固体填埋物。
[0038]在此需要说明的是，所述加热温度为60～70℃，实际操作中可以利用生活垃圾焚烧发电厂的锅炉余热，而且在此温度下可以满足干燥的需求。
[0039][6]进一步地，所述1)中，将飞灰与冶铜污酸按照固液比1.8～2.2Kg:1L的比例进行混合；
[0040]所述1)中，每次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，包括将飞灰分N次与冶铜污酸进行混合，所述N≥2；搅拌，所述搅拌时间为5～10min；静置，所述静置时间为18～24h；分离处理，得到进行填埋的固体物，所述分离处理过程，为使液体部分以气化的方式与固体部分实现分离其中，所述飞灰与冶铜污酸的混合比例按照，所得混合物在静置状态下不具有流动性为最大的液/固比；所述冶铜污酸含有铜元素、不高于5000mg/L的砷元素及0～50g/L的硫酸。2.根据权利要求1所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，所述铜元素含量不高于100mg/L；所述砷元素浓度不低于4000mg/L时，硫酸浓度不超过30g/L；所述砷元素浓度低于4000mg/L，但不低于2000mg/L时，硫酸浓度不超过40g/L；所述砷元素浓度为低于2000mg/L时，硫酸浓度不超过50g/L。3.根据权利要求2所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，所述冶铜污酸还含有：0～500mg/L含量的锌元素；0～50mg/L含量的镉元素；0～500mg/L含量的铅元素；0～500mg/L含量的氟元素；0～3000mg/L含量的COD。4.根据权利要求2所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，所述分离处理过程包括在一定温度下进行加热处理；或者在一定温度下进行加热处理，以及对蒸发出的液体进行冷凝回收处理。5.根据权利要求4所述的实现飞灰与冶铜污酸共处理的方法，其特征在于，所述加热温度为60～70℃，保持加热状态至恒重，则处理结束，得到所述进行填埋的固体物。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙秀云，孙晓蕾，胡雅，李健生，沈锦优，韩卫清，刘晓东，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：