一种处理焚烧飞灰的重金属稳定剂的制作方法

本发明属于环境保护，涉及一种处理焚烧飞灰的重金属稳定剂。

背景技术：

1、垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧过程中收集到的细颗粒，通常会有种类较多的重金属和少量的二噁应，因此被列为《危险废弃物名录》代号hw18；未经安全处置的飞灰具有污染生态环境的危险，目前国内外最主要的处置方式如下：飞灰经过重金属螯合剂处置后的固化样达到表1所示的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的要求后进行填埋。

2、表1飞灰螯合物浸出毒性限值

3、 序号 污染项目 质量浓度限值(mg/l) 1 汞 0.05 2 铜 40 3 锌 100 4 铅 0.25 5 镉 0.15 6 铍 0.02 7 钡 25 8 镍 0.5 9 砷 0.3 10 总铬 4.5 11 六价铬 1.5 12 硒 0.1

4、由于垃圾焚烧原料的不稳定性导致了飞灰成分波动较大，现阶段市面上的螯合剂成分单一，在选择时无法充分考虑重金属的固化稳定性，进而导致难以实现飞灰固化样稳定达标。根据五步提取法的分类，重金属的形态有可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、硫化物及有机物结合态、残渣态；结合表2可知，飞灰中易迁移的重金属的外层电子结构中s、p、d层出现空轨道，重金属在飞灰中是以可交换离子态存在，因此螯合飞灰中的重金属离子种类及存在形态是螯合剂选择的重点。

5、表2飞灰中易超标重金属离子外层电子的结构

6、 元素 所属族 外层电子结构 锌、镉、汞 锌副族 <![cdata[(n-1)d¹⁰ⁿs²]]> 铜 铜副族 <![cdata[(n-1)d¹⁰ns¹]]> 铅 碳族元素 <![cdata[6s²6p²]]> 镍 铁系元素 <![cdata[3d⁸4s²]]> 砷 氮族元素 <![cdata[4s²4p³]]>

7、现有的螯合剂有乙酸系、磷酸盐系、羟基系、硫铵系、硫化钠系，不同的官能团对飞灰的螯合效果不同，具体见表3螯合剂类型及特征，螯合剂作为多价配位体与重金属离子形成螯合物进而形成螯合环，这样比单配位体形成的配合物更加稳定，并且螯合物的稳定性和螯合环的个数及大小有关系；形成螯合环的个数越多，螯合物越稳定；除螯环的大小也会影响稳定性，其中五、六元环最稳定。

8、表3螯合剂类型及特征

9、

10、结合现有技术的情况来看，影响飞灰中重金属螯合效果的因素如下：(1)重金属形态；(2)飞灰中的其他阴离子和螯合剂竞争螯合作业对重金属离子的螯合效果；(3)螯合剂的选择。由此可见，飞灰中的重金属形态和飞灰本身物性影响飞灰中重金属的螯合效果。

11、鉴于上述情况，本发明从重金属稳定剂的配方和使用方法出发，确保所用的重金属稳定剂与飞灰本身物性相适应，使得螯合作业不再盲目，促进飞灰中重金属的固化。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种处理焚烧飞灰的重金属稳定剂，采用氨基甲酸盐、磷酸盐为重金属离子提供配体，并利用氢氧化钠调节飞灰的碱性，增强飞灰螯合反应，同时在重金属稳定剂使用时嵌入飞灰酸中和能力的检测，从而确保重金属稳定剂的适用性，有效固化飞灰中的重金属。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种处理焚烧飞灰的重金属稳定剂，包括按重量百分比计的如下成分：磷酸盐2～5％，氨基甲酸盐15～45％，氢氧化物5～15％，聚丙烯酰胺≤0.2％，水34～77％。

4、优选的，所述聚丙烯酰胺的含量为0.1～0.2％。

5、优选的，所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵中的一种或多种；

6、优选的，所述氨基甲酸盐选自n,n-二甲基-氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠中的一种或两种。

7、优选的，所述氢氧化物选用氢氧化钠或氢氧化钾。

8、优选的，所述重金属稳定剂在处理焚烧飞灰的添加量为1.0～3.0％。

9、本发明具有以下几点有益效果：

10、1、本发明采用氨基甲酸盐、磷酸盐为重金属离子提供配体，形成环状结构，该物质与飞灰中铅离子、铬离子、镉离子形成稳定的螯合物，并利用氢氧化钠调节飞灰的酸碱性，增强飞灰中重金属的螯合反应；

11、2、本发明优化了飞灰的螯合作业过程，在使用时嵌入飞灰酸中和能力的检测，并以此判断本发明重金属稳定剂的适用性，如此使得飞灰中重金属的螯合作业不再盲目，也能有效的固化飞灰中的重金属，强化螯合效果。