專利名稱：廢料處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對含有有害的重金屬，例如鉛、鎘、鉻、水銀、銅、鋅等金屬的廢料的穩(wěn)定化有用的廢料處理方法。
現(xiàn)在，為了處理含有有害金屬的廢料，采用將這些廢料和水泥混合并加水?dāng)嚢韬箴B(yǎng)護(hù)固化，預(yù)防有害金屬離子溶解析出從而進(jìn)行穩(wěn)定化的方法。但是，僅用水泥固化的已有處理方法不能使全部的有害金屬穩(wěn)定化，有必要限定用途。不能根據(jù)用途制訂規(guī)則。
例如，為了在焚燒場收集焚燒爐所產(chǎn)生的鹽酸氣體，采用在吸塵機(jī)之前注入熟石灰或生石灰等的方法。但是，由于熟石灰等在未反應(yīng)狀態(tài)殘存在飛灰中，飛灰的pH值在12以上，呈高堿性。往往飛灰中含有高濃度的鉛，該鉛作為鉛酸鹽具有水溶性的性質(zhì)。因此，如將灰不處理而廢棄，就會使鉛溶解析出。所以，在焚燒場為了防止有害金屬的溶解析出，要采用將飛灰和水泥混合并加水?dāng)嚢韬箴B(yǎng)護(hù)固化的方法。但是，由于水泥呈堿性，對飛灰中所含的鉛的穩(wěn)定性無效。
如上述那樣，現(xiàn)狀的廢料處理方法有問題，希望開發(fā)一種低成本的能使少量的飛灰中有害金屬特別是鉛穩(wěn)定化的處理方法。
本發(fā)明的目的是提供對含有有害重金屬的廢料的穩(wěn)定化有用的廢料處理方法。尤其本發(fā)明的目的是提供防止從垃圾焚燒場排出的高堿性飛灰所含的有害重金屬的再溶出并使有害重金屬穩(wěn)定化的廢料處理方法。
本發(fā)明者們經(jīng)過精心研究努力的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)，通過在廢料中添加水玻璃和水能使廢料中的有害重金屬穩(wěn)定化，從而完成本發(fā)明。即，本發(fā)明的廢料處理方法的特征在于，在廢料中加水玻璃和水并進(jìn)行攪拌從而進(jìn)行養(yǎng)護(hù)固化。這時(shí)，也可以在加水玻璃和水之外還加各種水泥進(jìn)行攪拌從而養(yǎng)護(hù)固化。各種水泥的添加最好是在增加重金屬穩(wěn)定化效果的同時(shí)增加養(yǎng)護(hù)固化物的強(qiáng)度。
作為本發(fā)明的方法可以舉出以下幾種在飛灰中直接投入水玻璃然后再投入水進(jìn)行攪拌的方法；在將水投入飛灰后進(jìn)行攪拌的乳狀物中再投入水玻璃進(jìn)行攪拌的方法；或在飛灰中投入預(yù)先用水稀釋了的水玻璃進(jìn)行攪拌的萬法。
水玻璃的添加越多越好，尤其沒有必要設(shè)定上限，但添加太多量就不經(jīng)濟(jì)了。因此，對于廢料100重量份，水玻璃在10～30重量份范圍，最好在10～20重量份范圍。
關(guān)于水玻璃對有害金屬起穩(wěn)定化作用還不太明確，可根據(jù)以下的作用推定穩(wěn)定化。例如，鋁酸鈉和水玻璃兩者單獨(dú)都是溶液，但如混合兩者，則生成硅酸鋁的沉淀物，再將該沉物進(jìn)行水熱處理，就得到合成沸石。與此相同，在鉛離子也具有離堿性(pH12以上)時(shí)形成鉛酸鹽并溶解，但可以認(rèn)為，通過和水玻璃接觸，作為不溶性的硅酸鉛而沉淀。
作為水玻璃可例示為硅酸鈉1號、2號、3號和4號，或者偏硅酸鈉等。表1表示這些的組成。
表1SiO2Na2O 克分子比 形狀(％) (％) SiO2/Na2O硅酸鈉1號36～3817～18 2.00～2.30液狀硅酸鈉2號30～3211.7～12.7 2.40～2.70液狀硅酸鈉3號28～309～103.00～3.90液狀硅酸鈉4號23～256～7 3.70～3.90液狀偏硅酸鈉 28～2929～30 0.92～1.05粉狀參考實(shí)驗(yàn)在0.1N的NaOH水溶液中溶解鉛，調(diào)整合有125.0mg/公升的鉛的溶液。在含有鉛離子的高堿性水溶液300毫升分別添加2.0g的1號水玻璃、3號水玻璃、偏硅酸鈉，在25℃振蕩1小時(shí)。將該振蕩液進(jìn)行離心分離后測定沉清液體的鉛濃度。將該測定結(jié)果表示于表2。還有，在表2同時(shí)記錄著無處理液的鉛濃度。
表2硅酸鈉鉛濃度(mg/1)參考例1-11號水玻璃5.0參考例1-23號水玻璃3 4.5參考例1-3偏硅酸鈉 4.4對照例 無處理 125.0從表1的結(jié)果就可清楚地知道，如采用本發(fā)明的方法，就能顯著地減少爐溶中鉛濃度。尤其是硅酸鈉中的二氧化硅越靠近單體，鉛的穩(wěn)定化效果越優(yōu)良。
實(shí)施例、比較例1對于從城市垃圾焚燒場排出的含鉛堿性飛灰100重量份，以下述表3所示的配合量(重量份)添加各試料并進(jìn)行攪拌，在800℃進(jìn)行20小時(shí)干燥和養(yǎng)護(hù)固化。然后，粉碎，用100網(wǎng)眼的篩網(wǎng)篩選，將通過物作為試料。將該試料10g和純水100毫升加入到200毫升容積的三角燒瓶中，在37℃振蕩2小時(shí)。然后進(jìn)行離心分離后采取沉清液體，分別加5毫升濃鹽酸、濃硝酸，煮沸10分種，用原子吸光法測定鉛的濃度。表3表示測定結(jié)果。還有，在表3同時(shí)也記錄作為對照例的不添加水玻璃的結(jié)果。
表3飛灰1號水玻璃水鉛溶出量(mg/l)實(shí)施例1-11002.0 60.0 2.50實(shí)施例1-21004.0 60.0 1.64實(shí)施例1-31008.0 60.0 1.04實(shí)施例1-4100 12.0 60.0 0.72實(shí)施例1-5100 15.0 60.0 0.68實(shí)施例1-6100 20.0 60.0 ＜0.1實(shí)施例1-7100 30.0 60.0 ＜0.1對照例 100- 60.0 7.48極限值- - - ＜0.3
從表3的結(jié)果就可知道，如采用本發(fā)明的方法就能使鉛穩(wěn)定化性能優(yōu)越。也可理解為，為了使極限值通過，對于飛灰100重量份，如加20重量份的水玻璃就足夠了。還有，即使20重量份的添加量，如和已有技術(shù)所使用的螯形劑比較，還是經(jīng)濟(jì)有利的。
本發(fā)明的廢料處理方法對于從含有有害重金屬的工業(yè)廢料和城市垃圾的焚燒爐排出的被電吸塵機(jī)或袋式除塵器收集的飛灰，尤其是對注入熟石灰或生石灰的飛灰的穩(wěn)定化處理是有用的。
權(quán)利要求
1.一種廢料處理方法，其特征在于，在含有有害金屬的廢料中添加混合水玻璃和水，進(jìn)行攪拌。
2.如權(quán)利要求1所述的廢料處理方法，其特征在于，廢料是焚燒灰或焚燒飛灰。
3.如權(quán)利要求1所述的廢料處理方法，其特征在于，對于廢料100重量份添加10～30重量份水玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供一種能使廢料尤其飛灰中的有害金屬特別是鉛穩(wěn)定化的處理方法。其特征是，在含有有害金屬的廢料中添加混合水玻璃和水并進(jìn)行攪拌。
文檔編號B09B3/00GK1165715SQ9710429
公開日1997年11月26日 申請日期1997年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月20日
發(fā)明者鈴木隆文, 祖父江久惠 申請人:協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會社