【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及金屬螯合劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
生活垃圾焚燒飛灰成分復(fù)雜，主要污染物質(zhì)為具有高浸出毒性的重金屬，對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)重的危害。重金屬在環(huán)境中不斷遷移、轉(zhuǎn)化、被污染的土壤和水環(huán)境無(wú)法通過(guò)自身的凈化作用實(shí)現(xiàn)消除，且不能被微生物分解，并會(huì)通過(guò)生物鏈富集，因此飛灰處理不當(dāng)而導(dǎo)致其中的污染物重金屬流失到環(huán)境中，會(huì)對(duì)人體健康和自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。經(jīng)檢測(cè)，生活垃圾焚燒飛灰中含有較高浸出濃度的重金屬，如pb、cr、cd、cu、hg和zn等，被列為危險(xiǎn)廢棄物。
目前，飛灰中重金屬成分的處理方法主要有三種，一種是采用水泥固化技術(shù)對(duì)重金屬固化處理，重金屬通過(guò)離子交換、鈍化、吸附、化學(xué)吸附、沉降與水化的水泥反應(yīng)，最終在水泥的水化硅酸鹽膠體c-h-s表面上形成氫氧化物或絡(luò)合物等較穩(wěn)定的化合物，但該方法具有飛灰的增容量大，增大填埋的體積的缺點(diǎn)；二是熔融固化法，該方法是目前公認(rèn)的最為安全、穩(wěn)定的焚燒飛灰穩(wěn)定化/固化技術(shù)，該方法主要是將焚燒飛灰與玻璃質(zhì)粉料混合造粒成型，在1000～1400℃高溫下熔融一段時(shí)間，但該方法具有能耗高的缺點(diǎn)；三是化學(xué)藥劑穩(wěn)定法，化學(xué)藥劑通過(guò)與重金屬的化學(xué)反應(yīng)將其離子轉(zhuǎn)變成低溶解性、低遷移性的高分子絡(luò)合物或者無(wú)機(jī)礦物質(zhì)，其核心在于化學(xué)螯合劑的選擇，特別是化學(xué)藥劑對(duì)主要污染重金屬離子的選擇性，以及生成絡(luò)合物的穩(wěn)定性，特別是對(duì)酸性溶液的浸出性；而相關(guān)技術(shù)中采用化學(xué)藥劑穩(wěn)定法，采用的螯合劑多為dtc類(lèi)螯合劑(二硫代氨基甲酸鹽簡(jiǎn)稱(chēng)dtc)，屬于非高分子化合物，單位分子量含有絡(luò)合中心少，與重金屬生成的絡(luò)合物可浸出濃度高。
因此，有必要提供一種新的工藝解決上述技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種復(fù)配型垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，能降低重金屬浸出濃度，保證飛灰固化樣塊滿足浸出濃度限定值。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，包括按重量比為1:2-3混合的復(fù)配螯合劑和氫氧化鈉溶液，其中所述復(fù)配螯合劑包括按如下重量百分比計(jì)的成分：
有機(jī)螯合劑：60-90％；
無(wú)機(jī)螯合劑：10-40％；
所述有機(jī)螯合劑為二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)，選自二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鈉或二芐基二硫代氨基甲酸鈉中的一種或多種；
所述無(wú)機(jī)螯合劑選自硫化鈉、磷酸鈉中的一種或兩種。
優(yōu)選的，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.5wt％-1wt％。
優(yōu)選的，所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的用量為飛灰總量的2-3％。
本發(fā)明還提供一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：將所述有機(jī)螯合劑和所述無(wú)機(jī)螯合劑按比例混合形成復(fù)配螯合劑；
步驟s2：將所述復(fù)配螯合劑溶解于氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑；其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2-3。
優(yōu)選的，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.5wt％-1wt％。
與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明提供的垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，有益效果在于：
一、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑包括有機(jī)螯合劑和無(wú)機(jī)螯合劑，形成復(fù)配型螯合劑，可與眾多重金屬有毒離子產(chǎn)生穩(wěn)定性強(qiáng)的絡(luò)合物；經(jīng)所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑處理后的飛灰固化物，可直接填埋或根據(jù)需要使用水泥固化劑結(jié)合使用，將穩(wěn)定后的飛灰固化物制作成非承重型建材。
二、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑為復(fù)配型螯合劑，具有用量少，使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。
三、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑與重金屬生成的絡(luò)合物抗酸性能力強(qiáng)，ph值達(dá)到4時(shí)，浸出濃度仍然滿足國(guó)家限制。
【具體實(shí)施方式】
下面將通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例一
一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，由復(fù)配螯合劑和氫氧化鈉溶液混合形成，其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2；
所述復(fù)配螯合劑包括按重量百分比計(jì)的如下成分：
有機(jī)螯合劑60％；無(wú)機(jī)螯合劑40％；
所述有機(jī)螯合劑為二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)，為二乙基二硫代氨基甲酸鋅；所述無(wú)機(jī)螯合劑為硫化鈉；所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.5wt％。
上述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：將所述有機(jī)螯合劑和所述無(wú)機(jī)螯合劑按比例混合形成復(fù)配螯合劑；
步驟s2：將所述復(fù)配螯合劑溶解于所述氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑；其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2。
所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的使用方法：直接與飛灰混合攪拌均勻即可，且使用量為飛灰總量的2％。
實(shí)施例二
一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，由復(fù)配螯合劑和氫氧化鈉溶液混合形成，其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:3；
所述復(fù)配螯合劑包括按重量百分比計(jì)的如下成分：
有機(jī)螯合劑80％；無(wú)機(jī)螯合劑20％；
所述有機(jī)螯合劑為二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)，為二乙基二硫代氨基甲酸鋅和二甲基二硫代氨基甲酸鋅；所述無(wú)機(jī)螯合劑為磷酸鈉；所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.7wt％。
上述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：將所述有機(jī)螯合劑和所述無(wú)機(jī)螯合劑按比例混合形成復(fù)配螯合劑；
步驟s2：將所述復(fù)配螯合劑溶解于所述氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑；其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:3。
所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的使用方法：直接與飛灰混合攪拌均勻即可，且使用量為飛灰總量的2.5％。
實(shí)施例三
一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，由復(fù)配螯合劑和氫氧化鈉溶液混合形成，其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2；
所述復(fù)配螯合劑包括按重量百分比計(jì)的如下成分：
有機(jī)螯合劑90％；無(wú)機(jī)螯合劑10％；
所述有機(jī)螯合劑為二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)，為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鋅和二芐基二硫代氨基甲酸鈉的混合物；所述無(wú)機(jī)螯合劑為硫化鈉和磷酸鈉的混合物；所述氫氧化鈉溶液的濃度為1wt％。
上述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：將所述有機(jī)螯合劑和所述無(wú)機(jī)螯合劑按比例混合形成復(fù)配螯合劑；
步驟s2：將所述復(fù)配螯合劑溶解于所述氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑；其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2。
所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的使用方法：直接與飛灰混合攪拌均勻即可，且使用量為飛灰總量的3％。
實(shí)施例四
一種垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，由復(fù)配螯合劑和氫氧化鈉溶液混合形成，其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2.5；
所述復(fù)配螯合劑包括按重量百分比計(jì)的如下成分：
有機(jī)螯合劑70％；無(wú)機(jī)螯合劑30％；
所述有機(jī)螯合劑為二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)，為二丁基二硫代氨基甲酸鈉和二芐基二硫代氨基甲酸鈉的混合物；所述無(wú)機(jī)螯合劑為硫化鈉和磷酸鈉的混合物；所述氫氧化鈉溶液的濃度為1wt％。
上述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：將所述有機(jī)螯合劑和所述無(wú)機(jī)螯合劑按比例混合形成復(fù)配螯合劑；
步驟s2：將所述復(fù)配螯合劑溶解于所述氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑；其中所述復(fù)配螯合劑與所述氫氧化鈉溶液的重量比為1:2.5。
所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑的使用方法：直接與飛灰混合攪拌均勻即可，且使用量為飛灰總量的2.5％。
將實(shí)施例二的垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑用于處理垃圾焚燒飛灰，并進(jìn)行重金屬離子浸出檢測(cè)，重金屬離子浸出方法采用《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(gb16889-2008)中規(guī)定的hj/t300-2007浸出程序(固體廢物浸出毒性浸出方法，醋酸緩沖液法)，檢測(cè)結(jié)果如下：
飛灰中重金屬的含量及浸出濃度檢測(cè)數(shù)據(jù)
其中，nd表示未檢出。通過(guò)上述檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的螯合劑處理后的飛灰中重金屬含量低于填埋標(biāo)準(zhǔn)值，可用于直接填埋。
與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明提供的垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑，有益效果在于：
一、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑包括有機(jī)螯合劑和無(wú)機(jī)螯合劑，形成復(fù)配型螯合劑，可與眾多重金屬有毒離子產(chǎn)生穩(wěn)定性強(qiáng)的絡(luò)合物；經(jīng)所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑處理后的飛灰固化物，可直接填埋或根據(jù)需要使用水泥固化劑結(jié)合使用，將穩(wěn)定后的飛灰固化物制作成非承重型建材。
二、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑為復(fù)配型螯合劑，具有用量少，使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。
三、所述垃圾焚燒飛灰重金屬螯合劑與重金屬生成的絡(luò)合物抗酸性能力強(qiáng)，ph值達(dá)到4時(shí)，浸出濃度仍然滿足國(guó)家限制。
以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。