[发明专利]一种飞灰固氯与重金属稳定化的方法

说明书

本发明公开一种飞灰固氯与重金属稳定化的方法，属于危险废物治理技术领域。所述方法包括以下步骤：S1.将飞灰、赤泥、钢渣粉、粉煤灰和石灰石混合后进行球磨，加水后进行密封陈化，得到陈化混合物；S2.将步骤S1得到的陈化混合物进行分段焙烧，具体操作如下：在103～110℃下恒温30～120min，然后快速升温至650℃以上，继续缓慢升温至700～900℃，恒温1～3h后冷却至室温，得到焙烧混合物；S3.向步骤S2得到的焙烧混合物中加入水，成型养护后得到飞灰固化体。本发明的方法可以将可溶性氯盐转化为多种不溶性复盐，降低了可溶盐含量，同时生成的固氯产物Kuzel’s盐Ca₄[Al(OH)₆]₂Cl(SO₄)_0.5·6H₂O可促进重金属的固化稳定化，实现了飞灰中可溶盐和重金属的高效稳定。

技术领域

本发明属于危险废物治理技术领域，具体涉及一种飞灰固氯与重金属稳定化的方法。

背景技术

飞灰是指生活垃圾焚烧、医疗废物焚烧以及工业生产焚烧后在热回收利用系统、烟气净化系统收集的物质。在焚烧过程中，挥发性重金属和熔点较低的氯化物会在飞灰颗粒表面冷凝富集，冷凝后飞灰则富集大量可溶性氯化物和重金属等物质。飞灰属于危险废物，《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(HJ 1134—2020)要求，需进行无害化处理。淋洗和固化处理是飞灰无害化处置的常用方法。淋洗处理能去除飞灰中可溶性氯盐和重金属，但会产生淋洗液的次生污染问题；固化稳定化能通过有机螯合剂或无机固化剂对飞灰中的重金属进行固化稳定化处理，但是无法固化飞灰中可溶性氯盐，导致盐析影响固化体长期稳定性。

目前，我国每年有超过1000万吨飞灰需要进行处理处置，亟需寻找一种高效低成本的安全处置技术。中国专利CN106377867A公开了一种垃圾焚烧飞灰重金属固化剂及其固化方法，该固化剂包括富铝高硅材料和碱性激发剂，利用垃圾焚烧飞灰中大量存在的氧化钙、氯化物和硫化物与富铝高硅材料发生水化反应，生成水化硅酸钙(C-S-H)，氯铝酸钙(Friedel)相以及钙矾石(AFt)相体系，在此矿物体系形成过程中通过离子交换形成固溶体，共沉淀形成新相，以及物理吸附和包裹对重金属有较强的稳定束缚作用。但是该固化剂只能吸收稳定重金属，无法固化飞灰中的可溶性氯盐。

此外，目前还未有文献或专利技术公开使用莫来石对飞灰进行固氯处理，并调控产生特征固氯产物(Kuzel’s盐)用于重金属的固化稳定化。有鉴于此特提出本发明。

发明内容

针对飞灰中可溶性氯盐和重金属难以固定的双重难题，本发明的目的是提供一种飞灰固氯与重金属稳定化的方法，本发明的方法可以将可溶性氯盐转化为多种不溶性复盐，降低了可溶盐含量，同时生成的固氯产物Kuzel’s盐Ca₄[Al(OH)₆]₂Cl(SO₄)_0.5·6H₂O可促进重金属的固化稳定化，实现了飞灰中可溶盐和重金属的高效稳定。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种飞灰固氯与重金属稳定化的方法，包括以下步骤：

S1.将飞灰、赤泥、钢渣粉、粉煤灰和石灰石混合后进行球磨，得到固废混合物，再加水后进行密封陈化，得到陈化混合物；

S2.将步骤S1得到的陈化混合物进行分段焙烧，操作如下：在103～110℃下恒温30～120min，然后快速升温至650℃以上，继续缓慢升温至700～900℃，恒温1～3h后冷却至室温，得到焙烧混合物；

S3.向步骤S2得到的焙烧混合物中加入水，成型养护后得到飞灰固化体。