一种固体废物焚烧灰渣的稳定化药剂及其制备方法

admin管理员组

文章数量:866648

本发明公开了一种固体废物焚烧灰渣A类稳定化药剂，包括以下重量份的组分：干粉电石渣10、可溶性磷酸盐0.7～1.5。本发明还公开了一种固体废物焚烧灰渣B类稳定化药剂，包括以下重量份的组分：干粉电石渣10、无机硫化物4～5、可溶性磷酸盐0.5～1.0。本发明还公开了上述稳定化药剂的制备方法和使用方法。本发明的稳定化药剂成本低，在使用时，可根据需要处理的固体废物焚烧灰渣中的重金属含量情况选用不同药剂，电石渣与焚烧飞灰中的重金属可充分反应，同时有效控制浸出液的pH值，使固体废物焚烧灰渣达到安全填埋的标准。

1.一种固体废物焚烧灰渣稳定化药剂，其特征在于：所述的稳定化药剂为包括以下重量份组分的A类药剂：干粉电石渣10可溶性磷酸盐0.7～1.5；所述的可溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢钠或磷酸二氢钾。 2.一种固体废物焚烧灰渣稳定化药剂，其特征在于：所述的稳定化药剂为包括以下重量份组分的B类药剂：干粉电石渣10无机硫化物4～5可溶性磷酸盐0.5～1.0；所述的可溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢钠或磷酸二氢钾；所述的无机硫化物为硫化钠、硫代硫酸钠或硫化钾。 3.一种如权利要求1或2所述的固体废物焚烧灰渣稳定化药剂的制备方法，包括以下步骤：将药剂的原料按其预定配比混合，调节含水率至15～25％，挤压成块状胚体，常温下风干。 4.如权利要求3所述的固体废物焚烧灰渣稳定化药剂的制备方法，其特征在于：制备B类药剂时，先将无机硫化物与可溶性磷酸盐溶于水，再与干粉电石渣混合搅拌。

技术领域

本发明涉及危险废物化学稳定化处理领域，尤其涉及一种固体废物焚 烧灰渣的稳定化药剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

随着经济全球化及工业的快速发展，人类生产及生活过程中排放的危 险废物日益增多。据估计，我国每年固体废物焚烧所产生的灰渣产量约为 20万吨/年。在焚烧的过程中，大量的重金属如Pb、Cd、Ni、Zn、Cu等 易于富集与焚烧灰渣中。且由于固体废物的来源不同，其产生的灰渣成分 也相差极大。特别是危险固废的焚烧灰渣，由于其重金属含量远高于生活 垃圾焚烧灰渣，需进入危险废物填埋场填埋处置，根据《危险废物填埋污 染控制标准》(GB18598-2001)，危险废物务须达到“允许进入填埋区控制 限制”后方可进行填埋处置，因此，残渣和飞灰中重金属必须经过安全稳 定化处理，以实现最终的无害化处置。

到目前为止，常用的焚烧灰渣的稳定化技术包括水泥固化技术、药剂 稳定化技术和熔融固化技术。药剂稳定化方法由于减容大，处理效果好而 更加具有良好的发展前景。目前市场上存在的几种稳定化药剂，如磷酸盐 稳定剂、硫化物稳定剂、有机螯合剂等，当其添加达到一定量后，都可达 到相当稳定化效果。但添加剂量大，药剂单价高等都限制了这些药剂更广 泛的使用。

发明内容

本发明主要是针对目前固体废物焚烧灰渣稳定化药剂成本过高、稳定 化效果差，提出了一种利用电石渣为主要原料制作稳定化药剂的配制及使 用方法，同时对电石渣起到资源利用的作用，使得电石渣和焚烧灰渣得到 综合处置。

一种固体废物焚烧灰渣稳定化药剂，根据需要处理的固体废物焚烧灰 渣的重金属含量情况不同，分为A类稳定化药剂或B类稳定化药剂。

所述的A类稳定化药剂包括以下重量份的组分：

干粉电石渣   10

可溶性磷酸盐 0.7～1.5；

所述的B类稳定化药剂包括以下重量份的组分：

干粉电石渣   10

无机硫化物   4～5

可溶性磷酸盐 0.5～1.0。

A类稳定化药剂或B类稳定化药剂中的可溶性磷酸盐优选为：磷酸钠、 磷酸氢钠或磷酸二氢钾。B类稳定化药剂中的无机硫化物优选为：硫化钠、 硫代硫酸钠或硫化钾。

A类稳定化药剂的制备方法如下：

将干粉电石渣与可溶性磷酸盐依照干质量比10∶(0.7～1.5)混合，加 水调节混合粉末至含水率为15～25％(质量百分比)，喂入挤压机中挤压 为块状胚体，于25℃、通风条件下风干备用。

所述的干质量比指扣除水分后的干质量比值。

B类稳定化药剂的制备方法如下：

将干粉电石渣、无机硫化物和可溶性磷酸盐依照干质量比10∶4～5∶ 0.5～1.0混合，加水调节混合粉末至含水率为15～25％(质量百分比)，喂 入挤压机中挤压为块状胚体，于25℃、通风条件下风干备用。

制备B类稳定化药剂时，较优选的混合方法为：先将无机硫化物与可 溶性磷酸盐溶于水，再与干粉电石渣混合搅拌，可以达到较好的混合效果。

上述稳定化药剂的具体使用方法如下：

a)首先需要对待稳定化的固体废物焚烧灰渣的重金属含量情况进行 调查。将灰渣消解后，利用原子吸收分光光度法测定其Pb和Zn的本底值， 具体测定方法可参考GB/T15555.2-1995(固体废物铜、锌、铅、铬的测 定原子吸收分光光度法)。对一些稳定化要求较高的灰渣，一般情况下 Pb含量＞1mg/g或Zn含量＞5mg/g的灰渣，推荐选用B类稳定化药剂。 这是因为Pb、Zn等有一定两性性质的金属，其硫化物在偏碱性环境中具 有更好的稳定性，且电石渣的稳定化体系也易于保持较高的pH值，防止 了H2S的溢出。若灰渣中Pb和Zn的含量较低，即Pb含量≤1mg/g或Zn 含量≤5mg/g时，因较容易达到稳定，则考虑采用A类稳定化药剂。

b)将固体废物焚烧灰渣经磁选处理后，与选用的稳定化药剂按 0.5～1.5∶10的质量比混合，并添加干物质焚烧飞灰质量的20～30％的水； 所述的磁选处理为：先将固体废物焚烧灰渣进行粗选，再将其碾磨至 0.5～1mm进行一次精选。

c)搅拌上述混合物至完全均匀，静置反应20～30min后，继续搅拌5～ 10分钟，再静置反应1～2h，然后将上述灰浆混合物喂入挤压机中挤压为 块状胚体，于自然通风条件下养护通风24～48小时后，至稳定化最佳效果。

固体废物焚烧灰渣中重金属的含量根据焚烧垃圾的来源不同而不同， 特别是有些危险固废的焚烧灰渣其Fe的含量可达到50mg/g，铜含量可达 25mg/g，其金属含量远高于生活垃圾焚烧灰渣，利用常用的稳定化药剂(有 机螯合剂类、无机盐类等)用量大，使用成本高，却不一定能达到较好的 稳定效果。

本发明所配制的以电石渣为主要配料的稳定化药剂，利用电石渣较好 的控制pH能力，丰富的硫根、磷酸根等阴离子与金属离子结合，可以有 效的起到稳定化的效果，并具有配制简便，原料成本较低的特点，特别是 针对重金属含量较高的危险废物焚烧灰渣，具有很强的适用性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程框图。

具体实施方式

下面将选取两种不同的灰渣，依照本发明的具体实施方式作进一步的 说明。

实施例1：

取得宁波某化工环保公司焚烧炉灰渣，经磁选回收部分有价金属后， 其灰渣中铅、镍、铜和锌的含量分别为0.4mg/g、1.6mg/g、0.8mg/g和 2.8mg/g。经分析，此灰渣为较易稳定灰渣。取质量比10∶1的干粉电石 渣、磷酸钠，加水调节混合粉末至含水率为20％(质量百分比)，喂入挤 压机中挤压为块状胚体，于25℃、通风条件下风干获得A类稳定化药剂。 按干重配比为0.7∶10称取上述制得的A类稳定化药剂及需处理的灰渣， 先将药剂与水(灰渣干重的20％)预先混合后，再进入混合池与灰渣反应， 完全混合均匀后静置反应30min，再继续搅拌5分钟，静置反应1h。压块， 并在自然通风条件下养护24小时后，测定其TCLP法金属浸出状况。同 时对比广泛应用的磷酸钠稳定化药剂的稳定化效果，其与灰渣干重的配比 为10∶1。

表1 宁波灰渣药剂稳定化效果

  mg/L   Pb   Ni   Cu   Zn   宁波原灰渣   0.151   4.783   6.531   2.809   药剂A稳定化   N.D.   0.956   0.267   0.132   磷酸钠稳定化   N.D.   1.762   0.456   0.675

实施例2：

取得台州某危险废物处置中心的危险废物焚烧灰渣，经磁选回收部分 有价金属后，其灰渣中铅、镍、铜和锌的含量分别为0.7mg/g、1.2mg/g、 22.7mg/g和5.4mg/g。经分析，此灰渣为较难稳定灰渣，其中铜和锌的含 量很高，考虑采用B类稳定化药剂。取质量比为10∶4∶1的干粉电石渣、 硫化钠和磷酸氢钾，加水调节混合粉末至含水率为20％(质量百分比)， 喂入挤压机中挤压为块状胚体，于25℃、通风条件下风干获得B类稳定 化药剂。按干重配比1∶10称取上述制得的B类稳定化药剂及需处理的灰 渣，先将B类稳定化药剂与水(灰渣干重的30％)预先混合后，再进入混 合池与灰渣反应，完全混合均匀后静置反应30min，再继续搅拌8分钟， 静置反应1h。压块，并在自然通风条件下养护36小时后，测定其TCLP 法金属浸出状况。同时对比广泛应用的磷酸钠稳定化药剂的稳定化效果， 其与灰渣干重的配比为10∶1.5。

表2 台州灰渣药剂稳定化效果

  mg/L   Pb   Ni   Cu   Zn   台州原灰渣   0.325   7.801   488.132   187.013   药剂B稳定化   0.016   0.365   0.475   0.757   磷酸钠稳定化   0.064   5.210   97.637   44.829

依照原料的市场价格计算配方a、配方b及磷酸钠稳定化药剂的原料 成本如下，a类稳定化药剂约为500元/吨，b类稳定化药剂约为900元/ 吨，磷酸钠稳定剂的价格约为5000元/吨。可见利用本发明配制的焚烧灰 渣重金属稳定化药剂相比采用广泛的磷酸钠稳定化药剂，不仅能够达到更 好的稳定化效果，还可以节省80～90％以上的稳定化药剂原料成本。

本文标签： 药剂制备方法固体废物稳定