[发明专利]飞灰水洗副产氯化钾的提纯及综合利用方法

说明书

本发明属于环保领域，本发明公开了一种飞灰水洗副产氯化钾的提纯及综合利用方法，飞灰水洗副产氯化钾通过循环水洗进行提纯，杂质氯化钠、重金属、砷和氟等可以有效除去，氯化钾含量达到99％以上，而且氯化钾损耗量仅为2.19％；水洗母液循环多次后，再返回飞灰洗涤工序，通过除杂(加石灰、碳酸钠、聚合氯化铝等除杂剂)、脱色和蒸发分盐，得副产氯化钾和氯化钠，副产氯化钾返回前述步骤进行使用，实现氯化钾的有效回收；加入除杂剂三氯化铝、二甲基硅油和絮凝剂聚合硫酸铁铝，并通过气浮操作，可显著提高氟离子、重金属和二恶英等杂质的去除率，为后续利用提供基础。

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种飞灰水洗副产氯化钾的提纯及综合利用方法。

背景技术

城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处理中的主要副产物，因其含有高含量重金属、二噁 英等危害物，已成为垃圾焚烧行业发展亟需解决的难题。

与此同时，垃圾焚烧发电技术处理速度快、占地面积小、减量化和无害化效率高、可回 收能源等优点便突显出来。然而，飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物，含有高含量重金 属及二噁英等各种有害物，若不能得到有效处理，会对自然环境及人体健康造成巨大影响。

国内外专家学者积极研究开发了多种垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化处理方法，其中北 京金隅琉璃河水泥公司已建成国内首条飞灰处置示范线，对飞灰进行资源化再利用。欧美等 国在飞灰熔融固化方面进展迅速，已经基本发展成工业应用规模，不仅有多种不同种类的熔融炉，更对熔渣的后续处理有充足的应用进展，形成一条完整的产业链。

焚烧飞灰是市政生活垃圾焚烧过程中产生的，在垃圾的焚烧的过程中，垃圾中有机物主 要以气态物质的形式排放；而无机物质则主要形成固体颗粒物，其中颗粒较大固体沉积在焚 烧炉底部及炉排上，被称为底灰，而那些细小的颗粒物则漂浮在烟气中，随烟气一同进入烟气净化系统，这些颗粒物构成了焚烧飞灰50％的比例，剩余的焚烧飞灰则源自于烟气净化过 程中投加的石灰石或活性炭，它们共同在除尘器(静电除尘器、布袋除尘器等)中被捕集，同 时也有一部分细小的颗粒物在烟道及烟囱的底部沉降下来，这些被捕获和沉降下来的细小颗 粒物则被称作焚烧飞灰。

在市政生活垃圾焚烧过程中，产生的总灰渣体积可达到垃圾体积总量的4-5％，灰渣总质 量可达到垃圾总质量的15-20％，其中飞灰的数量可达到灰渣总质量的10-20％。

焚烧飞灰含水率很低，呈浅灰色粉末状，飞灰颗粒大小不均、结构复杂、性质多变，多 以无定型态和多晶聚合体结构形式存在，通常飞灰颗粒粒径小于100μm，且其表面粗糙，具有较大的比表面和较高的孔隙率。焚烧飞灰的化学成分包括Cl、Ca、K、Na、Si、Al、O等 元素，主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3。此外，焚烧飞灰常含有高浓度的重金属， 如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等，这些重金属主要以气溶胶小颗粒和富集于飞灰颗粒表面的形式存在；同时在焚烧飞灰中还含有少量的二恶英和呋喃，因此焚烧飞灰其具有很强的潜在 危害性。

焚烧飞灰同时具有重金属危害特性和持久性有机污染物危害特性。在焚烧飞灰中含有较 高浓度的容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金属，以及具有很强危害性的二恶英和呋喃，这些污染物质可以通过污染水体、土壤，进而危害到动植物以及人体的健康。

垃圾焚烧飞灰无害化处理目的是固定所含的重金属，破坏或去除二噁英。一般包括水泥 及其它介质固化技术、高温处理技术和化学药剂稳定化技术等。

水泥固化处理技术是一种常用于危险固体废弃物的处理技术，也是目前最廉价、应用最 广的焚烧飞灰处理技术之一。其主要通过将飞灰与水泥混合成型，使飞灰中重金属以氢氧化 物或络合物的形式被包裹在经水化反应生成的硬化水泥块中，降低焚烧飞灰中有害物质的可渗透性，以达到无害化的目的。