[发明专利]一种二噁英处理材料的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及尾矿、钢渣再利用和垃圾焚烧烟气处理材料领域，尤其是针对尾矿、钢渣资源化再利用制备二噁英处理材料的技术。

背景技术

随着城市规模的不断扩大，城市人口的日益增长以及人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量在逐渐增加。早在1996年，中国的城市垃圾清运量就已经达到了1亿吨，而且每年以8％～10％的速度增长。垃圾的历年堆存量达到60多亿吨，全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中，垃圾堆存侵占的土地面积多达5亿多平方米。垃圾处理已经成为制约中国城市环境的重要问题。

城市生活垃圾处理的主要方法有填埋、堆肥和焚烧等处理方法。卫生填埋曾是我国处理垃圾的主要方法，优点是建设投资成本较低、运营成本较低、技术成熟、对垃圾的要求较低，但缺点是占用大量土地资源、渗滤液处理成本较高、渗漏风险大，易造成二次污染；垃圾堆肥是建立在垃圾分类收集的基础之上，我国的垃圾主要为混合垃圾，不适宜直接堆肥，因此该技术很难推广，处理厂数量也在不断减少。

垃圾焚烧可以快速处理堆积成山的垃圾，有效减小垃圾的体积50％-90％，同时通过焚烧发电，既解决了垃圾填埋的占地、污染问题，又实现了能源的清洁回收利用。根据《国家应对气候变化(2014-2020年)规划》，至2020年，全国生物质能发电装机容量达到3000万千，为2015年(1300万千瓦)的2.3倍，其中生活垃圾焚烧发电作为生物质发电的一种。基于以上数据，预计我国“十三五”期间垃圾焚烧发电将实现快速发展，未来3-5年将成为垃圾焚烧发电行业的黄金发展期。

城市生活垃圾焚烧会产生酸性气体、灰分、重金属和含氯有机物等有害物质。其中的二噁英类物质是公众普遍关注的污染物。通常所说的二噁英实际是指二噁英(Dioxins&Furam)物质，它们是多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋(PCDFs))的总称。二噁英被列为国际癌研究所致力研究的强致癌物质之一，被列为一类致癌物，也是一种致命的致癌物质。常规控制二噁英的方法包括：优化燃烧工艺、飞灰捕集以及活性炭吸附等，但针对二噁英研发具有催化吸附解毒等多种功能的材料还鲜有报道。

尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，多以泥浆形式外排，日积月累形成尾矿库。尾矿库占地面积大，而且极具安全隐患，另外在尾矿库中富含的选矿药剂尾矿的水渗透到地下，对环境、地下水也会造成极大的污染。因此选矿尾矿处理是摆在矿山生产者面前的一大问题。据统计，2000年以前，我国矿山产出的尾矿总量为50.26亿吨，其中，铁矿尾矿量为26.14亿吨，主要有色金属的尾矿量为21.09亿吨，黄金尾矿量为2.72亿吨，其他0.31亿吨。

发明内容

本发明要解决的是提供一种利用尾矿和无机矿物制备二噁英处理材料的方法，利用尾矿废弃物制备出二噁英处理材料，不仅解决困扰尾矿堆积难题，而且可以以废治废，减少大气污染排放总量。

本发明通过以下步骤制备二噁英处理材料的：

一种二噁英处理材料的制备方法，包括以下步骤：

A、预处理：取沸石及膨胀蛭石分别过200目的筛，筛下物以沸石:膨胀蛭石质量比为5～7:3～5在三维混合机中混合25～30分钟，得到混合物1；

B、浸泡：将混合物1放入以丙烯酸与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为溶质的水溶液中浸泡30～50分钟；

C、干燥：将浸泡后得到的溶液放入烘箱，在105℃条件下烘干至含水率为10％以下；

D、焙烧：将烘干后的物质放入高温炉，通入水蒸气或CO₂，在300～500℃条件下焙烧1～2小时得粉末状的焙烧产物；

E、混合：将粉末状的焙烧产物取出，与含铁废弃物和含钼废弃物混合，得到混合物2，混合物2中所述焙烧产物、含铁废弃物、含钼废弃物的质量比为：10～15:1～5:1～3；

F、聚合：将混合物2中添加0.1％～1％过氧化二碳酸二环己酯后放入反应釜中，加热至80～100℃，并保持1.0～1.5MPa的压力，反应2～2.5小时得到加热后产物；

G、将加热后产物取出在烘箱中80～100℃条件下烘至含水率为10％以下，得所述二噁英处理材料。

进一步的，步骤B中丙烯酸与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为1～3:5～10；丙烯酸与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量和占水溶液总质量的5％～20％。

进一步的，步骤D中通入的水蒸气或CO₂占高温炉内气体总体积的80％～90％。