[发明专利]重金属稳定化螯合剂及其水溶液及它们的制备方法

说明书

本发明提供重金属稳定化螯合剂及其水溶液及它们的制备方法。所述重金属稳定化螯合剂包含二硫代氨基甲酸盐；硫酸亚铁和/或氯化亚铁；有机酸，所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸、乳酸和酒石酸中的一种或多种；硫代硫酸钠和/或硫化钠；和磷酸氢二钠和/或磷酸二氢钠，以及任选的亚硫酸钠。重金属稳定化螯合剂可以用于处理垃圾焚烧飞灰、含有重金属的水处理污泥及其他含有重金属的物质，可以与多种重金属形成稳定组分，阻止其环境迁移和扩散，在自然条件下防止浸出污染，具有较好重金属去除效果，稳定化效率高。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别涉及一种可以稳定多种重金属的广谱螯合剂及其制备方法。本发明既适用于处理垃圾焚烧飞灰，也可用于处理含有重金属的水处理污泥及其他含有重金属的物质。

背景技术

随着我国社会经济的发展、城市化进程的加快以及人们物质生活的提高，全国城市生活垃圾清运量己达2亿吨以上，并以每年8％至10％的速率增加。城市垃圾焚烧是我国垃圾处置的重要手段，在焚烧过程中将产生大量飞灰，飞灰产量与垃圾种类、焚烧条件、焚烧炉型及烟气处理工艺有关，一般约占被焚烧垃圾量的3％至5％。分析表明垃圾焚烧飞灰(以下，垃圾焚烧飞灰有时也简称为焚烧飞灰或飞灰)并不是化学惰性物质。在垃圾焚烧飞灰中存在含量较高的Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属和盐类，若处理不当将会造成重金属迁移，从而污染水体、土壤及空气。焚烧飞灰被定义为危险废物，需按照危险废物要求进入危险废物填埋场。用于危废废物的填埋场库容紧张且填埋费用高。但是，经过稳定化处理的飞灰达到豁免标准即可豁免进入生活垃圾填埋场，从而大大降低处置费用且生活垃圾填埋场库容较为宽裕。

目前国内焚烧飞灰的稳定化处理以水泥固化和化学稳定化为主，其中水泥固化具有工艺成熟、操作简单、处理成本低等优点，但处理后的废弃物增容较大，运输困难并需要占用大量的填埋处置场地，而且倘若固化体风化破坏后，重金属有再度溶出的危险。化学稳定化通常采用无机药剂或有机螯合剂对飞灰进行稳定化。无机药剂对飞灰的稳定化效果较差，处理后的废弃物增容很小，但在环境pH条件发生改变时，废弃物中的重金属会因淋洗发生浸出现象，不能满足危险废物处理的长期安全性要求。有机螯合剂对重金属有较好的螯合效果，但是由于飞灰原始重金属污染物的种类和含量差异较大。

此外，含有重金属的水处理污泥及其他含有重金属的物质的处置也存在与垃圾焚烧飞灰同样或类似的问题。

因此，仍需要结合垃圾焚烧飞灰、含有重金属的水处理污泥及其他含有重金属的物质的重金属污染特性开发可以稳定多种重金属且成本低廉的广谱螯合剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种重金属稳定化螯合剂及其制备方法，所述螯合剂可与飞灰、土壤、污泥等物质中的重金属结合形成稳定化不溶物，从而降低重金属迁移性。

在一个方面，本发明提供了一种重金属稳定化螯合剂，包括二硫代氨基甲酸盐；硫酸亚铁和/或氯化亚铁；有机酸，所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸、乳酸和酒石酸中的一种或多种；硫化钠和/或硫代硫酸钠；和磷酸氢二钠和/或磷酸二氢钠。

具体地，所述重金属稳定化螯合剂包含，按所述重金属稳定化螯合剂的重量计，

40至55重量％的二硫代氨基甲酸盐；

5至15重量％的硫酸亚铁和/或氯化亚铁；

1％至5重量％的有机酸；

25至35重量％的硫代硫酸钠和/或硫化钠；和

10至25重量％的磷酸氢二钠和/或磷酸二氢钠；

其中的重量％是相对于所述重金属稳定化螯合剂的重量的。

在另一个方面，本发明提供了一种上述重金属稳定化螯合剂的水溶液。

在再一个方面，本发明提供了一种上述重金属稳定化螯合剂的制备方法，包括以下步骤：