一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，属于飞灰处理领域。该方法包括：不经过固液分离的飞灰水洗液与硫酸亚铁和硫化钠混合进行反应后固液分离获得第一清液；在封闭的反应容器中，混合第一清液和固态二氧化碳进行反应然后过滤获得第二清液；向第二清液中添加硫酸钠溶液并监控清液的硬度，当硬度达到预设值时，过滤获得第三清液；将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离。该方法能够实现以更低的碳酸钠消耗量对飞灰的脱碳。实现以更低的碳酸钠消耗量对飞灰的脱碳。实现以更低的碳酸钠消耗量对飞灰的脱碳。

【技术实现步骤摘要】
一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法


[0001]本申请属于飞灰处理
，具体涉及一种飞灰水洗水泥窑协同处置及资源综合利用系统及方法。

技术介绍

[0002]生活垃圾经过焚烧形成所谓飞灰之产物。飞灰在垃圾焚烧厂的烟气净化系统中被收集。垃圾焚烧飞灰中富集了大量的重金属和二噁英、钾、钠、钙、镁等。因此飞灰无法直接进行排放需要进行处理。在飞灰中钙的含量占了极大的比例，因此，飞灰脱钙是需要着重考虑的问题。目前，一般地，采用碳酸钠作为飞灰脱钙的脱碳剂。但是碳酸钠的使用量大，而作为一种重要的化工原料这意味为着较大的使用成本。因此，希望降低飞灰脱钙的过程中的碳酸钠消耗量。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，旨在改善、甚至克服现有技术中采用飞灰脱钙的过程中所存在的碳酸钠使用量较大的问题。
[0004]本专利技术提出了一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，其包括以下步骤：
[0005]来自飞灰经过水洗获得的水洗液在不经过固液分离的条件下，与硫酸亚铁和硫化钠混合进行反应，然后固液分离获得第一清液；
[0006]在封闭的反应容器中，混合第一清液和固态二氧化碳进行反应，然后过滤获得第二清液，其中固态二氧化碳的添加量依赖于清液的硬度和容器中的压力；
[0007]向第二清液中添加硫酸钠溶液并监控清液的硬度，当硬度达到预设值时，过滤获得第三清液；
[0008]将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离，其中，碳酸钠溶液的添加量与硫酸钠溶液添加量动态地关联。
[0009]优选地，将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离的滤液的硬度为50mg/L以下。
[0010]优选地，将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离的滤液中的碳酸根浓度高于1500mg/L。
[0011]优选地，碳酸钠溶液的添加量与硫酸钠溶液添加量动态地关联的方法为：
[0012]停止添加硫酸钠溶液时，增加碳酸钠溶液的添加量，并且添加硫酸钠溶液时逐渐减少碳酸钠溶液。
[0013]优选地，固态二氧化碳的添加量依赖于清液的硬度和容器中的压力的方法包括：根据第一清液的硬度计算固态二氧化碳的目标施加量，在监控容器中的压力的同时对应地调节固态二氧化碳的加入量至目标施加量。
[0014]优选地，在监控容器中的压力的同时对应地调节固态二氧化碳的加入量至所述目
标施加量的方法包括：添加小于所述目标施加量的第一预设量的固态二氧化碳，停止添加并监控容器中的压力，当压力由增加转变为降低时继续添加固态二氧化碳且添加量逐渐减少至总的添加量达到所述目标施加量。
[0015]优选地，在清液和固态二氧化碳进行反应的过程中，监控反应容器中温度，并且当温度持续下降时，对反应容器进行升温，且释放部分的气体以降低压强。
[0016]优选地，飞灰经过水洗获得的水洗液的步骤中，液固比为15:1至18:1。
[0017]优选地，在将飞灰进行水洗之前，飞灰在线脱钙的方法还包括飞灰的预处理步骤；其中，预处理的方法包括：对飞灰进行粉碎，再过筛并提取筛上物；飞灰进行水洗是将筛上物进行水洗。
[0018]优选地，对飞灰进行粉碎的步骤中加入润湿量的氢氧化钠。
[0019]优选地，将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后，固液分离的方法为砂滤。
[0020]有益效果：
[0021]在现有技术中，对飞灰进行脱钙时，往往是使用碳酸钠(Na2CO3)作为脱钙剂。但是由于其使用量较大，因此对飞灰进行脱钙的成本较高。通过脱钙大量地产生了碳酸钙而其工业价值相对较低。本专利技术中，结合硫酸钠和碳酸钠进行脱钙，能够实现较少碳酸钠的使用量。
[0022]此外，专利技术还结合使用硫酸亚铁和硫化钠，从而可以对一些难以洗涤去除的重金属，同时还可以利用硫酸亚铁提供硫酸根作为沉淀功能物使用，而在一定程度上实现了减少硫酸钠的使用量。
[0023]并且，使用的二氧化碳，可以产生碳酸化作用，从而也作为沉淀之用。二氧化碳在水中的溶解度相对较低，因此在封闭容器内使用固态二氧化碳，通过其气化而增加容器内的压力，使得其溶解更多，还能沉淀更多的盐。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术的处理飞灰的工艺流程图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例只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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0027]城市垃圾经过焚烧处理形成的飞灰的主要成分包括各种金属、非金属的氧化物以及难降解的有机物，如苯系有机物、二恶英等。直接将其排放会存在显著的环境问题。因此需要对其进行处理；其中一项重要任务是从飞灰中脱除钙，也可以简单地描述为脱钙。
[0028]在众多的飞灰处理方式中，水洗处理是较主流的一种。钙在飞灰的水洗过程中，大
量地进入到水洗液中。因此，对水洗液进一步处理之前，需要进行除硬处理，也就是将水洗液脱钙。
[0029]目前，一般地选择使用碳酸钠作为沉淀剂，以将钙质沉淀而使其从飞灰中脱除。但是考虑到飞灰中的钙含量较大，因此也导致碳酸钠的使用量较大。如何在降低碳酸钠的使用量的同时，还能实现好的脱钙的效果是亟待解决的问题。
[0030]大体上，在本专利技术中，使用硫酸钠和碳酸钠结合的方式进行脱钙。通过使用硫酸钙来部分地替代碳酸钠作为脱钙试剂。除此之外，如此的操作也会消耗大量的硫酸钠，且其仅仅起到脱钙的作用，而无其他在处理飞灰的过程所体现的积极的使用价值。因此，在本专利技术中，专利技术人选择非全部由地使用成品硫酸钠。而是考虑到飞灰中其他期望被去除的物质，结合脱钙的需求，综合地提出了一种更具整体收益的脱钙方案。
[0031]具体地，在本专利技术中提出了一种能够降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法。其涉及处理大致具有如此的组分构成(以质量分数计)：SiO2约占20％～24％，CaO约占26％～29％，Al2O3约占18％～23％，Fe2O3约占2％～8％，共计16％～18％的MgO、Na2O和K2O，其中还具有少量的Zn、Cu、Pb、Cr、Cd等重金属及有机物。
[0032]参阅图1，这个飞灰脱钙的方法主要包括下面的步骤：
[0033]步骤1、来自飞灰经过水洗获得的水洗液在不经过固液分离的条件下，与硫酸亚铁和硫化钠混合进行反应，然后固液分离获得第一清液。
[0034]如上面说的那样飞灰中有大量的难溶物、不溶物(对于水而言)。因此，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：来自飞灰经过水洗获得的水洗液在不经过固液分离的条件下，与硫酸亚铁和硫化钠混合进行反应，然后固液分离获得第一清液；在封闭的反应容器中，混合所述第一清液和固态二氧化碳进行反应，然后过滤获得第二清液，其中固态二氧化碳的添加量依赖于第一清液的硬度和容器中的压力；向第二清液中添加硫酸钠溶液并监控清液的硬度，当硬度达到预设值时，过滤获得第三清液；将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离，其中，碳酸钠溶液的添加量与硫酸钠溶液添加量动态地关联。2.根据权利要求1所述的降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，其特征在于，将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离的滤液的硬度为50mg/L以下；或者，将第三清液与碳酸钠溶液混合经反应后固液分离的滤液中的碳酸根浓度高于1500mg/L。3.根据权利要求1项所述的降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，其特征在于，碳酸钠溶液的添加量与硫酸钠溶液添加量动态地关联的方法为：停止添加硫酸钠溶液时，增加碳酸钠溶液的添加量，并且添加硫酸钠溶液时逐渐减少碳酸钠溶液。4.根据权利要求3所述的降低碳酸钠用量的飞灰在线脱钙的方法，其特征在于，固态二氧化碳的添加量依赖于清液的硬度和容器中的压力的方法包括：根据第一清液的硬度计算固态二氧化碳的目标施加量，在监控容器中的压力的同时对应地调节固态二氧化碳的加入量至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：练礼财，马永军，刘红军，位百勇，曹向东，黄岚，赵泽通，赵文建，王刚，
申请(专利权)人：北京金隅琉水环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：