一種穩定重金屬的螯合劑及其使用方法
2023-11-08 05:59:47 1
專利名稱：：一種穩定重金屬的螯合劑及其使用方法
技術領域：
：本發明屬於危險廢物處理處置領域，涉及一種處理含重金屬的危險廢物的螯合劑及其使用方法，使重金屬穩定化，降低重金屬溶出量。
背景技術：
：工業廢物和廢水、垃圾焚燒飛灰、礦渣、汙泥、被汙染的土壤等，含有對人體有害的重金屬如汞、鎘、鉛、鉻、砷、硒等，如直接排放或者填埋，會汙染周邊環境，特別是鉛、鎘和汞會隨著降水溶出，汙染地表水和地下水。目前，一種方式是採用水泥固化處理含重金屬的危險廢物，然後在垃圾處理場填埋。雖然水泥固化簡便易行而且費用便宜，但存在水泥固化物的重金屬再溶出，造成二次汙染的危險。另外，水泥自身也會固化，在混拌設備和輸送設備上結垢，需要較多時間清掃設備。另一種方式是使用重金屬穩定化藥劑處理含重金屬的危險廢物時，由於含有重金屬的廢物或廢液，或者被重金屬汙染的焚燒飛灰、礦渣、汙泥、土壤的性質差異較大，需要大幅增加藥劑使用量，並且需要與氯化亞鐵等pH調節劑或水泥等其他材料配合使用。另外，如硫化鈉及硫氨基系列藥劑，在與一些焚燒飛灰或汙泥接觸時，或與pH調節液混合攪拌或加熱時，會分解產生H^，CS2等對人體有害的氣體。
發明內容本發明的目的在於克服上述重金屬穩定化方法的不足，提供一種處理含重金屬的危險廢物的螯合劑及其使用方法，使重金屬穩定化，降低重金屬溶出量。該重金屬螯合劑可用於液體和固體廢物的處理，添加量少，在使用過程中不會產生有害氣體，具有很好的實用性。本發明提出一種處理含重金屬危險廢物的螯合劑，使重金屬穩定化，降低重金屬溶出量，其有效成分為環狀聚胺類化合物。該環狀聚胺類化合物是對二氮己環或氨基乙基對二氮己環，結構式如下對二氣己環氨基乙基對二氮己環,N、HN\_—NH2、N'H又，本發明提出一種穩定重金屬的螯合劑的使用方法，以上述的一種或多種化合物作為螯合劑的有效成份，處理含重金屬的被處理物，使重金屬穩定化，以降低重金屬的溶出量。進一步的，所述的被處理物是含有重金屬的廢物或廢液，或被重金屬汙染的粉末狀或粘稠狀的焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥的一種或多種物質。進一步的，在被處理物為廢液時，在廢液中添加適量重金屬螯合劑並攪拌；在被處理物為焚燒飛灰等固體時，用水將重金屬螯合劑稀釋到適當濃度，添加入廢物中並攪拌混合。進一步的，所述的重金屬螯合劑稀釋水為自來水、或者河水、或者地下水、或者工業用水、或者中水、或者離子交換水、或者蒸餾水的一種或多種。進一步的，重金屬螯合劑添加到含重金屬的危險廢物中，進行混合攪拌的過程中，重金屬螯合劑和重金屬發生絡合反應，生成絡合物。進一步的，所述的重金屬螯合劑在與被處理物混合攪拌時，不受溫度的影響，化學性質穩定，不會產生有害氣體。進一步的，加入的重金屬螯合劑的重量佔被處理物重量的0.01%10%。進一步的，在處理焚燒飛灰時，加入的重金屬穩定劑的重量佔焚燒飛4灰重量，優選在0.1%5%之間。經本發明的方法進行穩定化處理後的穩定化物，可以直接填埋，或根據需要使用水泥等固化劑，將穩定化物制磚用作非承重建材。被處理物如果是含有重金屬的廢液，通過添加本發明中的重金屬穩定劑並攪拌，廢液中的重金屬被捕捉生成化學性質穩定的絡合物，對攪拌時的溫度和時間沒有特別的限制。本發明可以處理固體粉末狀、泥漿狀或液狀的焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥、工業廢水等中的重金屬，重金屬可以是鉛、汞、鎘、鉻、鋅、砷等重金屬中任意一種或幾種。本發明的重金屬螯合劑為高分子化學藥品，高分子能最大限度發揮絡合效果。特別是對焚燒飛灰中的重金屬的處理效果最佳，焚燒飛灰的穩定化處理過程中以及處理後，都不會產生任何有害氣體或二次汙染物質，處理效果幾乎不受溫度影響，並具有長期的安全穩定性。當被處理物為廢水時，可以採用直接投加或投加後攪拌的方式，對攪拌的時間和溫度沒有特別要求。當被處理物為飛灰等固體時，需要添加適量的水稀釋後再投加，並進行混合攪拌。本發明的重金屬螯合劑的稀釋水可以是自來水、河水、地下水、工業用水、中水、離子交換水、蒸餾水等。無論使用何種水，都不影響處理效果；處理後生成的穩定化物具有良好的耐酸鹼性、耐高溫性；本發明的重金屬螯合劑可以和水泥共同處理焚燒飛灰，該重金屬穩定劑的穩定化效果不受任何影響。本發明與己有技術相對照，其效果是積極和明顯的。本發明利用重金屬螯合劑處理含重金屬的危險廢物，通過生成重金屬絡合物，使重金屬穩定化，降低重金屬溶出量。與其它重金屬穩定化方法相比，該重金屬螯合劑添加量少，在使用過程中不會產生有害氣體，具有很好的實用性，特別適用於焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥等的重金屬穩定化。具體實施例方式以下用本發明提供的方法處理焚燒飛灰為實施例，以硫化鈉處理焚燒飛灰作為比較例，說明本發明的具體操作過程和處理效果。實施例1①向裝有攪拌裝置，氣密性好的4口燒瓶中，加入焚燒飛灰10g，攪拌；②燒瓶內溫度升到8(TC時，添加對二氮己環(或氨基乙基對二氮己環)1.5g;③從燒瓶一側的入口吹入乾燥空氣，流量200ml/min，從燒瓶另一側的出口採集逸出氣體，採集時間15min，採集量為3L;④用直讀式氣體檢測器測定採集氣體的二硫化碳(CS2)、硫化氫(H2S)的濃度。比較例1①向裝有攪拌裝置，氣密性好的4口燒瓶中，加入焚燒飛灰10g,攪拌；②燒瓶內溫度升到80"C時，添加硫化鈉1.5g;③從燒瓶一側的入口吹入乾燥空氣，流量200ml/min,從燒瓶另一側的出口採集逸出氣體，採集時間15min，採集量為3L;用直讀式氣體檢測器測定採集氣體的二硫化碳(CS2)、硫化氫(H2S)的濃度。實驗結果見表l。tableseeoriginaldocumentpage7實施例2①稱取焚燒飛灰100g，置於燒杯中；②添加水，對二氮己環(或氨基乙基對二氮己環)，攪拌10分鐘;③採用醋酸緩衝溶液法浸出並測定重金屬鉛的浸出濃度。比較例2①稱取焚燒飛灰100g，置於燒杯中；②添加水，硫化鈉，攪拌10分鐘；③採用醋酸緩衝溶液法浸出並測定重金屬鉛的浸出濃度。實驗結果見表2。tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8由上述實驗可知，在實驗條件相同的情況下，與使用硫化鈉相比，對二氮己環穩定重金屬時產生的有害氣體少，對重金屬的絡合作用強，生成的重金屬不易溶出。權利要求1.一種穩定重金屬的螯合劑，其特徵在於，所述的重金屬螯合劑的有效成分為環狀聚胺類化合物。2.根據權利要求l所述的穩定重金屬的螯合劑，其特徵在於，所述的環狀聚胺類化合物是對二氮己環或氨基乙基對二氮己環。3.—種穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，以權利要求1或2所述的一種或多種化合物作為螯合劑的有效成份，處理含重金屬的被處理物，使重金屬穩定化，以降低重金屬的溶出量。4.根據權利要求3所述的穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述的被處理物是含有重金屬的廢物或廢液，或被重金屬汙染的粉末狀或粘稠狀的焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥的一種或多種。5.根據權利要求4所述的穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，在被處理物為廢液時，在廢液中添加適量重金屬螯合劑並攪拌；在被處理物為焚燒飛灰等固體時，用水將重金屬螯合劑稀釋到適當濃度，添加入廢物中並攪拌混合。6.根據權利要求5所述的穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述的重金屬螯合劑的添加重量佔被處理物重量的0.01%10%。7.根據權利要求6所述的穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述的重金屬螯合劑的添加重量佔被處理焚燒飛灰重量的0.1%5%。8.根據權利要求4所述的穩定重金屬的螯合劑的使用方法，其特徵在於，所述的稀釋重金屬螯合劑用的水是自來水、河水、地下水、工業用水、中水、離子交換水、蒸餾水的一種或多種。9.根據18任意一項權利要求所述的穩定重金屬的螯合劑或其使用方法，其特徵在於，所述的重金屬是鉛、汞、鎘、鉻、鋅、砷等重金屬中任意一種或多種。全文摘要本發明涉及一種穩定重金屬的螯合劑及其使用方法，其穩定重金屬螯合劑的有效成分為環狀聚胺類化合物，包括對二氮己環或氨基乙基對二氮己環。通過在被處理物中添加少量的重金屬螯合劑並且混合均勻，使重金屬生成化學性質穩定的絡合物，可以處理含重金屬的廢物或廢液，特別是含重金屬的粉末狀或粘稠狀的焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥等物質，使其重金屬穩定化，降低重金屬溶出量。與其它重金屬穩定化方法相比，本重金屬螯合劑具有添加量少、不會產生有害氣體、穩定化程度好等特點，具有較強實用性，適用於含重金屬物質的焚燒飛灰、礦渣、土壤、汙泥等。文檔編號A62D3/00GK101642612SQ200910194418公開日2010年2月10日申請日期2009年8月21日優先權日2009年8月21日發明者川島正毅,朱曉平,軍李,梁怡侃,力白,瞿兆舟,藤本秀夫,鄧小福,龍吉生申請人:上海康恆環境工程有限公司;日本環境技術支援機構