城市垃圾焚烧飞灰制备轻质碳酸钙及重金属迁移研究

发布时间：2020-06-11 01:35

【摘要】：我国城市垃圾排放量快速增长,而焚烧处理因为回收热量发电和减容减量的优点突出,近几年我国垃圾焚烧产业迅速发展。但是在垃圾焚烧过程中会排放大量的焚烧飞灰,因飞灰上会富集二VA英、重金属等有害物质,国家规定其为危险固体废弃物。飞灰的固化填埋会占用大量的土地,并且对环境造成潜在远期污染,所以飞灰的安全处置和资源化利用已成为国家城市发展的新挑战。本文以某城市垃圾焚烧发电厂的飞灰为原料,用氯化铵为浸取剂浸取飞灰中的钙离子,通过气-液反应的方法制备轻质碳酸钙,通过试验探究了在浸取和碳化过程的影响因素,优化了工艺参数,确定了适宜的工艺条件,并探究了浸取对重金属浸出的影响。飞灰浸取实验中,主要研究了NH_4Cl溶液浓度、浸取液固比、浸取温度、浸取时间工艺条件对飞灰中Ca(OH)_2和Mg~(2+)浸取的影响,确定了最佳的垃圾焚烧飞灰浸取工艺条件为:液固比3:1,浸取温度25 ~oC,浸取时间40 min,氯化铵浓度2.49 mol/L,最佳条件下,Ca(OH)_2浸取率为98.4%,Mg~(2+)浓度为510 mg/L。对重金属的检测发现,在氯化铵浸取过程中,重金属Cr、Mn浸出较少,Cu、Cd、Pb浸出较多;氯化铵浓度、浸取液固比、浸取温度等条件对重金属Cu、Pb的浸出影响较大;在浸取时间为20 min~50 min时,重金属Cu的浸出量最高,重金属Mn的浸出量最低。探究了在浸取液中通入CO_2气体制备CaCO_3工艺参数,包括反应终止pH、氨水的加入量、反应温度、通入二氧化碳流速、搅拌速率等,确定最佳条件为:在温度为50~oC,转速为400 r/min条件下,以0.24 L/min的流速向加入21%氨水的浸取液中通CO_2气体,使之反应到pH为6.5左右;此条件下制备CaCO_3的产率为94.87%,纯度为97.12%。CO_2气体流速对制备CaCO_3凝聚现象,粒度大小影响最明显,其次是搅拌速率,最后是氨水的加入量。
【图文】：

城市生活垃圾焚烧,生活垃圾焚烧

全处理的相关标准和政策进行更好的完善。无论是国内还是国外，对飞灰的处理措施仍然在进行研究，想要实现飞灰的资源化，稳定化以及安全化处理需要我们努力去做进一步的探究。.2 文献综述（Overview of Calcium Carbonate）.2.1 城市垃圾焚烧飞灰及其处理的概述) 城市垃圾飞灰的产生随着中国城市的大规模发展和人民生活水平的不断提高、人民生活方式的化，，城市生活垃圾产生量日益增长，已经发展成一个污染环境、影响人民健社会问题。垃圾焚烧发电技术能快速实现减容、减量、除害和能源化利用，但垃圾焚程除排放常规污染物：SO2、NOX、HCl 和 N2O 等外，还排放二VA英和重金d、Zn、Pb、Hg、Cu、Cr 和 Ni 等)等痕量污染物。过去，社会和群众普遍关圾焚烧过程烟气污染减排，我国在污染排放控制方面也开展了大量的工作，说生活垃圾焚烧技术发展进步的过程就体现为烟气净化水平不断提高的过程

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图 1-2 普通轻质碳酸钙制备工艺流程图Figure1-2 Flow chart of preparation process of ordinary light calcium carbonate② 苛化法苛化法是先在纯碱(主要成分是 Na2CO3)水溶液中加入消石灰得到碳酸及烧碱水溶液，然后碳酸钙沉淀经脱水、干燥及粉碎便制得轻质碳酸钙主要化学反应如下：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH （1-4）③ 联钙法联钙法制备轻质碳酸钙的过程主要有三步：首先是盐酸与消石灰反应，钙溶液；然后在得到的氯化钙溶液中通入氨气，吸入一段时间后用二氧碳化得到碳酸钙沉淀；最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎制得轻质碳，主要化学反应如下：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O （1-5）CaCl2+2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O （1-6）
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ132.32;X773

【参考文献】