【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于垃圾焚烧飞灰无害化处理及二氧化碳捕集，涉及一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法及其应用。
技术介绍
1、目前，飞灰的无害化处理方法主要有热处理法、重金属提取法、固化/稳定化和机械化学法协同处置等。目前比较成熟的处置方法主要是水泥、螯合剂固化填埋，但是该方法增容增量明显，处置成本高，且处置后飞灰不具备资源化利用的条件。还有一种处置方法是水泥窑协同处置，由于飞灰中含有大量氯盐，容易破坏材料结构，降低混凝土强度，且容易导致水泥窑内腐蚀造成危险。其中机械化学法协同处置工艺简单，能有效固化飞灰重金属。虽然该方法能实现大部分重金属的固化，但会导致as的超标。
2、考虑到飞灰是碱性废物的一种，在较早时期有科研人员提出用碱性废物来捕集二氧化碳。中国专利申请“一种焚烧飞灰资源化利用的安全预处理方法”(cn102825059b)中记载了利用碳酸化反应来处理飞灰。但是该方法碳酸化效率低、重金属固化效果差，始终会影响处置后飞灰的资源化利用。由于市场对飞灰无害化处置的需求量极大，所以亟需研发出一种能实现飞灰重金属全面固化、高效捕集封存二氧化碳，且具有工艺简单、成本低、能耗少和低碳环保的优点
技术实现思路
1、本专利技术为了克服至少一个现有技术的不足，提供一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法及其应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法,包括以下步骤：
3、步骤s1：将钙源和甲壳素源混合置于粉碎机中研磨
4、步骤s2：在混合粉末样品中加入稀硝酸充分拌匀获得混合浆液，静置12-24h，直至混合浆液无气泡产生；
5、步骤s3：在混合浆液加入氢氧化钠，调节ph值到9-13并充分拌匀均匀，煮沸约1.5-2小时，得到混合溶液；
6、步骤s4：将飞灰样品与步骤s3所获混合溶液、磷源和蒸馏水混合形成飞灰预处理溶液，将飞灰预处理溶液置于球磨罐中密封；
7、步骤s5：将球磨罐的进气阀和放气阀打开，充入二氧化碳气体将飞灰预处理溶液上方空气排空，关闭放气阀后继续充入二氧化碳气体将球磨罐内的压力控制在设定范围内，然后关闭进气阀将球磨罐置于球磨仪中进行球磨；
8、步骤s6：将球磨罐中处置后的飞灰混合物倒入离心管中，置于离心机中离心，去掉上清液后将飞灰置于风干箱内，在常温脱水干燥后得到矿化固碳产物。
9、进一步的，所述步骤s1中钙源为含钙的水产废弃物，甲壳素源为含甲壳素的水产废弃物。
10、进一步的，所述稀硝酸的浓度为6％—8％。
11、进一步的，所述步骤s1混合粉末样品与稀硝酸溶液的固液比为1：(2-5)。
12、进一步的，所述步骤s3中氢氧化钠将甲壳素源的不溶性甲壳素脱乙酰基，获得可溶性甲壳素。
13、进一步的，所述氢氧化钠的浓度为4％—8％。
14、进一步的，所述步骤s1混合粉末样品与氢氧化钠的固液比为1：(3-5)。
15、进一步的，所述钙源和甲壳素源的质量比为2：1。
16、进一步的，所述混合粉末样品过0.75mm筛网。
17、根据所述的方法在飞灰无害化处理及二氧化碳捕集中的应用。
18、综上所述，本专利技术的有益之处在于：
19、1)本专利技术在球磨过程中因球珠碰撞产生撞击的机械力作用下，将飞灰破碎，以促进飞灰中重金属的浸出，从而促进重金属的固化。
20、2)本专利技术在球磨机械力作用下ca(oh)2、(nh4)2hpo4、nh4h2po4反应生成粒径更小的羟基磷灰石羟基磷灰石，并提升合成的羟基磷灰石的比表面积，羟基磷灰石形成过程中与飞灰中重金属沉淀，促进重金属的固化。
21、3)本专利技术可溶性甲壳素与重金属络合，生成稳定的络合物负载在比表面积更大的羟基磷灰石表面，强化重金属的固定效果，同时可溶性甲壳素可与砷络合并负载在比表面积更大的羟基磷灰石表面，实现了对砷的吸附，解决了目前飞灰重金属固化过程砷释放的问题。
22、4)本专利技术二氧化碳与飞灰、羟基磷灰石以及溶液中的碱性物质反应，强化飞灰重金属矿化并固定二氧化碳，减少碳排放，在球磨机械力作用下碱性物质被破碎，比表面积增大，可以增强与二氧化碳的反应并强化重金属的固化，实现高效捕集封存二氧化碳的效果。
23、5)本专利技术通过球磨的机械力实现飞灰重金属的固化和协同固碳，在此过程中还包含飞灰重金属浸出、羟基磷灰石合成、甲壳素与重金属络合、二氧化碳强化重金属矿化和二氧化碳固定等过程，使本申请强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法具有工艺简单、成本低、能耗少的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法,其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤S1中钙源为含钙的水产废弃物，甲壳素源为含甲壳素的水产废弃物。
3.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述稀硝酸的浓度为6％—8％。
4.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤S1混合粉末样品与稀硝酸溶液的固液比为1：(2-5)。
5.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤S3中氢氧化钠将甲壳素源的不溶性甲壳素脱乙酰基，获得可溶性甲壳素。
6.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述氢氧化钠的浓度为4％—8％。
7.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤S1混合粉末样品与氢氧化钠的固液比为1：(3-5)。
8.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属
9.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述混合粉末样品过0.75mm筛网。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法在飞灰无害化处理及二氧化碳捕集中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法,其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤s1中钙源为含钙的水产废弃物，甲壳素源为含甲壳素的水产废弃物。
3.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述稀硝酸的浓度为6％—8％。
4.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤s1混合粉末样品与稀硝酸溶液的固液比为1：(2-5)。
5.根据权利要求1所述的一种强化飞灰重金属矿化及协同固碳的方法，其特征在于：所述步骤s3中氢氧化钠将甲壳素源的不溶性甲壳素脱乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈斯亮，陈敏，陆胜勇，陈孝杨，彭亚旗，丁佳敏，周海，王冠杰，邱娟，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。