城市垃圾焚燒飛灰制備輕質(zhì)碳酸鈣及重金屬遷移研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-11 01:35
【摘要】:我國(guó)城市垃圾排放量快速增長(zhǎng),而焚燒處理因?yàn)榛厥諢崃堪l(fā)電和減容減量的優(yōu)點(diǎn)突出,近幾年我國(guó)垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。但是在垃圾焚燒過程中會(huì)排放大量的焚燒飛灰,因飛灰上會(huì)富集二VA英、重金屬等有害物質(zhì),國(guó)家規(guī)定其為危險(xiǎn)固體廢棄物。飛灰的固化填埋會(huì)占用大量的土地,并且對(duì)環(huán)境造成潛在遠(yuǎn)期污染,所以飛灰的安全處置和資源化利用已成為國(guó)家城市發(fā)展的新挑戰(zhàn)。本文以某城市垃圾焚燒發(fā)電廠的飛灰為原料,用氯化銨為浸取劑浸取飛灰中的鈣離子,通過氣-液反應(yīng)的方法制備輕質(zhì)碳酸鈣,通過試驗(yàn)探究了在浸取和碳化過程的影響因素,優(yōu)化了工藝參數(shù),確定了適宜的工藝條件,并探究了浸取對(duì)重金屬浸出的影響。飛灰浸取實(shí)驗(yàn)中,主要研究了NH_4Cl溶液濃度、浸取液固比、浸取溫度、浸取時(shí)間工藝條件對(duì)飛灰中Ca(OH)_2和Mg~(2+)浸取的影響,確定了最佳的垃圾焚燒飛灰浸取工藝條件為:液固比3:1,浸取溫度25 ~oC,浸取時(shí)間40 min,氯化銨濃度2.49 mol/L,最佳條件下,Ca(OH)_2浸取率為98.4%,Mg~(2+)濃度為510 mg/L。對(duì)重金屬的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),在氯化銨浸取過程中,重金屬Cr、Mn浸出較少,Cu、Cd、Pb浸出較多;氯化銨濃度、浸取液固比、浸取溫度等條件對(duì)重金屬Cu、Pb的浸出影響較大;在浸取時(shí)間為20 min~50 min時(shí),重金屬Cu的浸出量最高,重金屬M(fèi)n的浸出量最低。探究了在浸取液中通入CO_2氣體制備CaCO_3工藝參數(shù),包括反應(yīng)終止pH、氨水的加入量、反應(yīng)溫度、通入二氧化碳流速、攪拌速率等,確定最佳條件為:在溫度為50~oC,轉(zhuǎn)速為400 r/min條件下,以0.24 L/min的流速向加入21%氨水的浸取液中通CO_2氣體,使之反應(yīng)到pH為6.5左右;此條件下制備CaCO_3的產(chǎn)率為94.87%,純度為97.12%。CO_2氣體流速對(duì)制備CaCO_3凝聚現(xiàn)象,粒度大小影響最明顯,其次是攪拌速率,最后是氨水的加入量。
【圖文】:
全處理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策進(jìn)行更好的完善。無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,對(duì)飛灰的處理措施仍然在進(jìn)行研究,想要實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化,穩(wěn)定化以及安全化處理需要我們努力去做進(jìn)一步的探究。.2 文獻(xiàn)綜述(Overview of Calcium Carbonate).2.1 城市垃圾焚燒飛灰及其處理的概述) 城市垃圾飛灰的產(chǎn)生隨著中國(guó)城市的大規(guī)模發(fā)展和人民生活水平的不斷提高、人民生活方式的化,,城市生活垃圾產(chǎn)生量日益增長(zhǎng),已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)污染環(huán)境、影響人民健社會(huì)問題。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)能快速實(shí)現(xiàn)減容、減量、除害和能源化利用,但垃圾焚程除排放常規(guī)污染物:SO2、NOX、HCl 和 N2O 等外,還排放二VA英和重金d、Zn、Pb、Hg、Cu、Cr 和 Ni 等)等痕量污染物。過去,社會(huì)和群眾普遍關(guān)圾焚燒過程煙氣污染減排,我國(guó)在污染排放控制方面也開展了大量的工作,說生活垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的過程就體現(xiàn)為煙氣凈化水平不斷提高的過程
圖 1-2 普通輕質(zhì)碳酸鈣制備工藝流程圖Figure1-2 Flow chart of preparation process of ordinary light calcium carbonate② 苛化法苛化法是先在純堿(主要成分是 Na2CO3)水溶液中加入消石灰得到碳酸及燒堿水溶液,然后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥及粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣主要化學(xué)反應(yīng)如下:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH (1-4)③ 聯(lián)鈣法聯(lián)鈣法制備輕質(zhì)碳酸鈣的過程主要有三步:首先是鹽酸與消石灰反應(yīng),鈣溶液;然后在得到的氯化鈣溶液中通入氨氣,吸入一段時(shí)間后用二氧碳化得到碳酸鈣沉淀;最后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得輕質(zhì)碳,主要化學(xué)反應(yīng)如下:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O (1-5)CaCl2+2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O (1-6)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TQ132.32;X773
【圖文】:
全處理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策進(jìn)行更好的完善。無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,對(duì)飛灰的處理措施仍然在進(jìn)行研究,想要實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化,穩(wěn)定化以及安全化處理需要我們努力去做進(jìn)一步的探究。.2 文獻(xiàn)綜述(Overview of Calcium Carbonate).2.1 城市垃圾焚燒飛灰及其處理的概述) 城市垃圾飛灰的產(chǎn)生隨著中國(guó)城市的大規(guī)模發(fā)展和人民生活水平的不斷提高、人民生活方式的化,,城市生活垃圾產(chǎn)生量日益增長(zhǎng),已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)污染環(huán)境、影響人民健社會(huì)問題。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)能快速實(shí)現(xiàn)減容、減量、除害和能源化利用,但垃圾焚程除排放常規(guī)污染物:SO2、NOX、HCl 和 N2O 等外,還排放二VA英和重金d、Zn、Pb、Hg、Cu、Cr 和 Ni 等)等痕量污染物。過去,社會(huì)和群眾普遍關(guān)圾焚燒過程煙氣污染減排,我國(guó)在污染排放控制方面也開展了大量的工作,說生活垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的過程就體現(xiàn)為煙氣凈化水平不斷提高的過程
圖 1-2 普通輕質(zhì)碳酸鈣制備工藝流程圖Figure1-2 Flow chart of preparation process of ordinary light calcium carbonate② 苛化法苛化法是先在純堿(主要成分是 Na2CO3)水溶液中加入消石灰得到碳酸及燒堿水溶液,然后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥及粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣主要化學(xué)反應(yīng)如下:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH (1-4)③ 聯(lián)鈣法聯(lián)鈣法制備輕質(zhì)碳酸鈣的過程主要有三步:首先是鹽酸與消石灰反應(yīng),鈣溶液;然后在得到的氯化鈣溶液中通入氨氣,吸入一段時(shí)間后用二氧碳化得到碳酸鈣沉淀;最后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得輕質(zhì)碳,主要化學(xué)反應(yīng)如下:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O (1-5)CaCl2+2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O (1-6)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TQ132.32;X773
【參考文獻(xiàn)】
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1 朱芬芬;高岡昌輝;大下和_
本文編號(hào):2707185
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