加速碳酸化法稳固化工业危险废物焚烧飞灰重金属的研究

该文对某危险废物处置中心工业危险废物焚烧产生飞灰的加速碳酸化过程进行了研究。测定飞灰中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb等重金属浸出浓度,其中Pb浸出浓度超过危险废物鉴别标准及填埋场入场控制标准限值,高达288.40mg/L。对飞灰进行碳酸化处理,探讨碳酸化反应时间、反应温度、液固比和CO_2浓度等因素对飞灰中重金属Pb浸出特性的影响。结果表明,在反应时间2~4h,反应温度10~50℃、液固比3∶1~5∶1,CO_2浓度60%~100%范围内碳酸化效果显著。并通过正交实验得到最优反应条件为CO_2浓度100%,反应时间3h,液固比4∶1,反应温度30℃。通过利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对飞灰碳酸化前后进行表征。结果表明,碳酸化后飞灰中Ca(OH)2、CaClOH消失,CaCO_3增加明显,晶体吸附使得重金属浸出明显下降,飞灰颗粒表面生成了以CaCO_3为主的片状和圆柱状的晶体物质。重金属浸出实验表明,飞灰经碳酸化处理后,重金属Pb浸出浓度由288.40mg/L降至0.02mg/L。碳酸化法处理工业危险焚烧产生飞灰可以有效控制重金属Pb的浸出以及降低体系的pH(由13~14降至7左右),同时实现对温室气体CO_2的固定,具有潜在的应用价值。

Study on Accelerated Carbonation Method to Stabilize the Hazardous Waste Incineration of Fly Ash Heavy Metal