[发明专利]一种利用垃圾焚烧飞灰和废铁渣制备聚合氯化铁絮凝剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用垃圾焚烧飞灰和废铁渣制备聚合氯化铁絮凝剂的方法，(1)将垃圾焚烧飞灰与水混匀，得垃圾焚烧飞灰浆，倒入电动装置样品区，在阴阳极分别加入氯化钠水溶液至没过垃圾焚烧飞灰浆，开启电动装置进行通电处置；(2)将废铁渣研磨后与水混匀，得铁基脱氯浆，将电动阳极室气体通入铁基脱氯浆中，得氯载铁基浆；(3)通电处置结束后，将阳极电解液与氯载铁基浆混匀，陈化，得氯铁絮凝浆；(4)将阴极电解液与氯铁絮凝浆混匀，陈化，烘干，研磨，得聚合氯化铁絮凝剂。本发明充分利用两种废弃材料的特性，通过电动处置技术将垃圾焚烧飞灰中的氯转移至铁基材料中，絮凝剂可实现对水体中COD、总磷、氨氮和汞离子的高效去除。

技术领域

本发明涉及聚合氯化铁絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种利用垃圾焚烧飞灰和废铁渣制备聚合氯化铁絮凝剂的方法。

背景技术

无机高分子絮凝剂主要包括铝系絮凝剂和铁系絮凝剂两类。其中，铁系絮凝剂适用于低温低浊度废液处理，具有安全无毒、矾花大、沉降快等优点。铁系无机絮凝剂主要包括聚合氯化铁(PFC)和聚合硫酸铁(PFS)两种。聚合氯化铁(PFC)已在城市污水和工业污水净化方面得到广泛应用。应用铁基材料制备聚合氯化铁絮凝剂不仅需要经过酸浸、过滤、沉淀、改性、陈化等繁琐步骤，而且还需要用到盐酸、氢氧化钠、改性药剂等大量酸碱化学试剂。考虑到盐酸和氢氧化钠自身物化特性及购置成本均价高的特点，传统的聚合氯化铁絮凝剂制备技术不仅制备成本高，而且在制备过程中易产生二次污染。

随着科技技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。目前垃圾焚烧飞灰和钢渣铁渣的资源化利用得到了广大研究人员的关注，且进行了大量的试验研究。垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物，含有大量的可溶性无机盐、碳酸钙、硅酸盐及硅铝酸盐化合物等物质，其氯含量可高达自身质量的5％～25％，垃圾焚烧飞灰中的大量氯盐严重限制了其在水泥建材方面的应用。中国每年产生千万吨级别的钢渣铁渣，当前钢渣铁渣主要用于钢铁公司内部循环使用，部分也用做路基铺设材料、水泥烧结原料、土壤改良配料等。关于垃圾焚烧飞灰和废铁渣在絮凝剂的制备应用方面未曾有报道；且二者的资源化利用是单独进行处理的，没有同时一起处理的方法，这使得处理成本高，耗费耗时。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种利用垃圾焚烧飞灰和废铁渣制备聚合氯化铁絮凝剂的方法，充分利用两种废弃材料的特性，不仅可以解决传统聚合氯化铁絮凝剂制备过程所存在的问题，而且可在一定程度上解决垃圾焚烧飞灰资源化过程中因氯含量高带来的问题。

技术方案：本发明所述的一种利用垃圾焚烧飞灰和废铁渣制备聚合氯化铁絮凝剂的方法，包括以下步骤：

(1)将垃圾焚烧飞灰与水混匀，得垃圾焚烧飞灰浆，倒入电动装置样品区，在阴阳极分别加入氯化钠水溶液至没过垃圾焚烧飞灰浆，开启电动装置进行通电处置；

(2)将废铁渣研磨后与水混匀，得铁基脱氯浆，收集步骤(1)中电动阳极室气体并将其通入铁基脱氯浆中，得氯载铁基浆；

(3)通电处置结束后，将阳极电解液与氯载铁基浆混匀，陈化，得氯铁絮凝浆；

(4)将阴极电解液与氯铁絮凝浆混匀，陈化，烘干，研磨，得聚合氯化铁絮凝剂。

其中，所述步骤(1)中垃圾焚烧飞灰与水的固液比为1～2:1；氯化钠水溶液的浓度为0.05～0.6mol/L，进一步优选为0.05～0.5mol/L；通电处置的电压梯度为0.45～3.6V/cm，进一步优选为0.5～3.5V/cm；通电处置的时间为0.5～3.5h。

所述步骤(2)废铁渣研磨1～3h得废铁渣粉，废铁渣粉与水的固液比为0.2～1.2:1。

所述步骤(3)和(4)的陈化温度均为50～90℃，陈化时间均为3～12h。