【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及危险废物处理领域，具体涉及一种焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法。
技术介绍
1、随着我国社会经济的不断发展，固废(生活垃圾和危险废物)的合理处置成为社会发展的重要问题之一，焚烧作为一种有效、减容、热能利用的处置方式，在国内得到了广泛应用。飞灰(生活垃圾焚烧飞灰和危险废物焚烧飞灰)是固废焚烧过程中必然的副产物，根据《固体废物污染环境防治信息公告》的相关数据统计，2022年全国固废焚烧飞灰产量约1000万吨。焚烧飞灰属于hw18类(编号772-002-18)危险废弃物，若处置不当将对生态环境和人类健康造成严重威胁。
2、现有技术中处理焚烧飞灰的方法主要有“螯合固化-填埋处置法”、“水洗除盐-水泥窑协同处置法”、“高温熔融-玻璃体法”等，但这些处理方法存在占用稀有的土地资源、产生大量次生危废、耗能高、处置成本高等问题。
3、随着“无废城市”概念的提出，焚烧飞灰处置的相关技术标准和政策纷纷出台，寻找更高效的无害化、减量化乃至资源化的处理和处置技术将是今后很长一段时间内技术人员关注的焦点。
4、焚烧飞灰中氧化钙含量非常高，约占50-70％，将其中的钙元素资源化利用，对降低焚烧飞灰处理成本、降低资源浪费具有重要意义。因此利用焚烧飞灰制备硫酸钙晶须之一附加值高、性能优良的新型无机非金属材料，成为了焚烧飞灰处理的新方向。
5、名称为“焚烧飞灰的处理工艺和焚烧灰渣的处理工艺”(专利号为cn 111533156a)的中国专利，公开了一种将焚烧飞灰资源化转化利用的方法，具体方案为：：对焚烧飞灰
6、名称为“硫酸钙晶须的制备工艺研究”(唐湘等，四川大学化工学院，《无机盐工业》2011年5月低43卷第5期，36-39页)的文献，用盐酸分解磷矿粉，然后加入硫酸，通过控制反应条件制备硫酸钙晶须，考察了反应温度、硫酸浓度、加料时间和搅拌强度对硫酸钙晶须形貌以及长径比的影响。该方案的原料为磷矿粉，与焚烧飞灰的成分差别极大，显然不适合将上述方案直接应用于焚烧飞灰的处理。
7、并且，现有技术中，焚烧飞灰制备硫酸钙晶须过程中，仅仅考虑硫酸钙晶须产品的长径比，而并未考虑转化率，即硫酸钙晶须的产量，据统计以及专利技术人试验验证，硫酸钙晶须转化率较高的方案也仅仅为7～10％，导致焚烧飞灰资源化处置反而提高了成本、得不偿失。因此，研究硫酸钙晶须转化率高、品貌好、适合工业化生产的焚烧飞灰处置方案，对于企业来讲更具实际意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，将焚烧飞灰资源化处置，转化率高、废水产量少、能耗低、适用于工业化生产。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，包括如下步骤：
3、(1)将待处理焚烧飞灰加入到盐酸溶液中溶解，固液分离得到滤液a和滤渣a；
4、(2)向滤液a中加入过量浓硫酸，反应后得到反应液b；
5、(3)向反应液b中加入盐酸溶液，使反应液酸度为3～6mol/l，搅拌速度250～300r/min，升温至90～100℃，反应1～3h，得到反应液c；
6、(4)反应液c陈化、析出纤维状结晶，所述纤维状结晶即为硫酸钙晶须。
7、所述步骤(1)和步骤(3)中，盐酸溶液质量浓度为4.5～5mol/l，优选4.8mol/l。所述步骤(3)在带有搅拌装置和加热装置的反应釜中进行。所述步骤(4)中，陈化时间为10～20h，优选12h。
8、上述方案，焚烧飞灰用盐酸溶液溶解，将飞灰中的氧化钙转化为氯化钙，然后进行固液分离，去飞灰除体系中的二氧化硅、三氧化二铝等不溶物，得到氯化钙溶液；加入过量浓硫酸后，钙离子生产硫酸钙沉淀，向硫酸钙悬浊液中加入盐酸来调整体系酸度，在特定搅拌速度和温度下，硫酸钙溶解，在后序陈化过程中以纤维状形态析出形成硫酸钙晶须。本专利技术的技术方案步骤简单、硫酸钙晶须产率高，且生产的硫酸钙晶须产品长径比品貌好、纯度高，满足《硫酸钙晶须》(db43/t1155-2016)中相关行业标准，可直接售卖获得经济效益，缓解了焚烧飞灰处置成本高、填埋占地大、资源浪费严重的压力，不仅解决焚烧飞灰难处理的问题，而且使焚烧飞灰变废为宝。
9、本专利技术涉及到的化学反应原理如下：
10、1)cao+2hcl→cacl2+h2o
11、2)cacl2+h2so4→caso4+2hcl
12、3)硫酸钙在盐酸酸液中溶解：
13、
14、4)硫酸钙溶液陈化结晶析出,转变为硫酸钙晶须：
15、ca2++so42-+2h2o→caso4·2h2o(纤维状)
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1.一种焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，盐酸溶液质量浓度为4.5～5mol/L。
3.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(3)中加入的盐酸溶液质量浓度为4.5～5mol/L。
4.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(3)在带有搅拌装置和加热装置的反应釜中进行。
5.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，陈化时间为10～20h。
【技术特征摘要】
1.一种焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，盐酸溶液质量浓度为4.5～5mol/l。
3.根据权利要求1所述的焚烧飞灰制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤(3)中加入的盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：高铭政，郭鹏飞，余端，
申请(专利权)人：安徽浩悦生态科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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