专利名称：：一种稳定重金属的螯合剂及其使用方法
技术领域：
：本发明属于危险废物处理处置领域，涉及一种处理含重金属的危险废物的螯合剂及其使用方法，使重金属稳定化，降低重金属溶出量。
背景技术：
：工业废物和废水、垃圾焚烧飞灰、矿渣、污泥、被污染的土壤等，含有对人体有害的重金属如汞、镉、铅、铬、砷、硒等，如直接排放或者填埋，会污染周边环境，特别是铅、镉和汞会随着降水溶出，污染地表水和地下水。目前，一种方式是采用水泥固化处理含重金属的危险废物，然后在垃圾处理场填埋。虽然水泥固化简便易行而且费用便宜，但存在水泥固化物的重金属再溶出，造成二次污染的危险。另外，水泥自身也会固化，在混拌设备和输送设备上结垢，需要较多时间清扫设备。另一种方式是使用重金属稳定化药剂处理含重金属的危险废物时，由于含有重金属的废物或废液，或者被重金属污染的焚烧飞灰、矿渣、污泥、土壤的性质差异较大，需要大幅增加药剂使用量，并且需要与氯化亚铁等pH调节剂或水泥等其他材料配合使用。另外，如硫化钠及硫氨基系列药剂，在与一些焚烧飞灰或污泥接触时，或与pH调节液混合搅拌或加热时，会分解产生H^，CS2等对人体有害的气体。
发明内容本发明的目的在于克服上述重金属稳定化方法的不足，提供一种处理含重金属的危险废物的螯合剂及其使用方法，使重金属稳定化，降低重金属溶出量。该重金属螯合剂可用于液体和固体废物的处理，添加量少，在使用过程中不会产生有害气体，具有很好的实用性。本发明提出一种处理含重金属危险废物的螯合剂，使重金属稳定化，降低重金属溶出量，其有效成分为环状聚胺类化合物。该环状聚胺类化合物是对二氮己环或氨基乙基对二氮己环，结构式如下对二氣己环氨基乙基对二氮己环,N、HN\_—NH2、N'H又，本发明提出一种稳定重金属的螯合剂的使用方法，以上述的一种或多种化合物作为螯合剂的有效成份，处理含重金属的被处理物，使重金属稳定化，以降低重金属的溶出量。进一步的，所述的被处理物是含有重金属的废物或废液，或被重金属污染的粉末状或粘稠状的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥的一种或多种物质。进一步的，在被处理物为废液时，在废液中添加适量重金属螯合剂并搅拌；在被处理物为焚烧飞灰等固体时，用水将重金属螯合剂稀释到适当浓度，添加入废物中并搅拌混合。进一步的，所述的重金属螯合剂稀释水为自来水、或者河水、或者地下水、或者工业用水、或者中水、或者离子交换水、或者蒸馏水的一种或多种。进一步的，重金属螯合剂添加到含重金属的危险废物中，进行混合搅拌的过程中，重金属螯合剂和重金属发生络合反应，生成络合物。进一步的，所述的重金属螯合剂在与被处理物混合搅拌时，不受温度的影响，化学性质稳定，不会产生有害气体。进一步的，加入的重金属螯合剂的重量占被处理物重量的0.01%10%。进一步的，在处理焚烧飞灰时，加入的重金属稳定剂的重量占焚烧飞4灰重量，优选在0.1%5%之间。经本发明的方法进行稳定化处理后的稳定化物，可以直接填埋，或根据需要使用水泥等固化剂，将稳定化物制砖用作非承重建材。被处理物如果是含有重金属的废液，通过添加本发明中的重金属稳定剂并搅拌，废液中的重金属被捕捉生成化学性质稳定的络合物，对搅拌时的温度和时间没有特别的限制。本发明可以处理固体粉末状、泥浆状或液状的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥、工业废水等中的重金属，重金属可以是铅、汞、镉、铬、锌、砷等重金属中任意一种或几种。本发明的重金属螯合剂为高分子化学药品，高分子能最大限度发挥络合效果。特别是对焚烧飞灰中的重金属的处理效果最佳，焚烧飞灰的稳定化处理过程中以及处理后，都不会产生任何有害气体或二次污染物质，处理效果几乎不受温度影响，并具有长期的安全稳定性。当被处理物为废水时，可以采用直接投加或投加后搅拌的方式，对搅拌的时间和温度没有特别要求。当被处理物为飞灰等固体时，需要添加适量的水稀释后再投加，并进行混合搅拌。本发明的重金属螯合剂的稀释水可以是自来水、河水、地下水、工业用水、中水、离子交换水、蒸馏水等。无论使用何种水，都不影响处理效果；处理后生成的稳定化物具有良好的耐酸碱性、耐高温性；本发明的重金属螯合剂可以和水泥共同处理焚烧飞灰，该重金属稳定剂的稳定化效果不受任何影响。本发明与己有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明利用重金属螯合剂处理含重金属的危险废物，通过生成重金属络合物，使重金属稳定化，降低重金属溶出量。与其它重金属稳定化方法相比，该重金属螯合剂添加量少，在使用过程中不会产生有害气体，具有很好的实用性，特别适用于焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥等的重金属稳定化。具体实施例方式以下用本发明提供的方法处理焚烧飞灰为实施例，以硫化钠处理焚烧飞灰作为比较例，说明本发明的具体操作过程和处理效果。实施例1①向装有搅拌装置，气密性好的4口烧瓶中，加入焚烧飞灰10g，搅拌；②烧瓶内温度升到8(TC时，添加对二氮己环(或氨基乙基对二氮己环)1.5g;③从烧瓶一侧的入口吹入干燥空气，流量200ml/min，从烧瓶另一侧的出口采集逸出气体，采集时间15min，采集量为3L;④用直读式气体检测器测定采集气体的二硫化碳(CS2)、硫化氢(H2S)的浓度。比较例1①向装有搅拌装置，气密性好的4口烧瓶中，加入焚烧飞灰10g,搅拌；②烧瓶内温度升到80"C时，添加硫化钠1.5g;③从烧瓶一侧的入口吹入干燥空气，流量200ml/min,从烧瓶另一侧的出口采集逸出气体，采集时间15min，采集量为3L;用直读式气体检测器测定采集气体的二硫化碳(CS2)、硫化氢(H2S)的浓度。实验结果见表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例2①称取焚烧飞灰100g，置于烧杯中；②添加水，对二氮己环(或氨基乙基对二氮己环)，搅拌10分钟;③采用醋酸缓冲溶液法浸出并测定重金属铅的浸出浓度。比较例2①称取焚烧飞灰100g，置于烧杯中；②添加水，硫化钠，搅拌10分钟；③采用醋酸缓冲溶液法浸出并测定重金属铅的浸出浓度。实验结果见表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由上述实验可知，在实验条件相同的情况下，与使用硫化钠相比，对二氮己环稳定重金属时产生的有害气体少，对重金属的络合作用强，生成的重金属不易溶出。权利要求1.一种稳定重金属的螯合剂，其特征在于，所述的重金属螯合剂的有效成分为环状聚胺类化合物。2.根据权利要求l所述的稳定重金属的螯合剂，其特征在于，所述的环状聚胺类化合物是对二氮己环或氨基乙基对二氮己环。3.—种稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，以权利要求1或2所述的一种或多种化合物作为螯合剂的有效成份，处理含重金属的被处理物，使重金属稳定化，以降低重金属的溶出量。4.根据权利要求3所述的稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，所述的被处理物是含有重金属的废物或废液，或被重金属污染的粉末状或粘稠状的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥的一种或多种。5.根据权利要求4所述的稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，在被处理物为废液时，在废液中添加适量重金属螯合剂并搅拌；在被处理物为焚烧飞灰等固体时，用水将重金属螯合剂稀释到适当浓度，添加入废物中并搅拌混合。6.根据权利要求5所述的稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，所述的重金属螯合剂的添加重量占被处理物重量的0.01%10%。7.根据权利要求6所述的稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，所述的重金属螯合剂的添加重量占被处理焚烧飞灰重量的0.1%5%。8.根据权利要求4所述的稳定重金属的螯合剂的使用方法，其特征在于，所述的稀释重金属螯合剂用的水是自来水、河水、地下水、工业用水、中水、离子交换水、蒸馏水的一种或多种。9.根据18任意一项权利要求所述的稳定重金属的螯合剂或其使用方法，其特征在于，所述的重金属是铅、汞、镉、铬、锌、砷等重金属中任意一种或多种。全文摘要本发明涉及一种稳定重金属的螯合剂及其使用方法，其稳定重金属螯合剂的有效成分为环状聚胺类化合物，包括对二氮己环或氨基乙基对二氮己环。通过在被处理物中添加少量的重金属螯合剂并且混合均匀，使重金属生成化学性质稳定的络合物，可以处理含重金属的废物或废液，特别是含重金属的粉末状或粘稠状的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥等物质，使其重金属稳定化，降低重金属溶出量。与其它重金属稳定化方法相比，本重金属螯合剂具有添加量少、不会产生有害气体、稳定化程度好等特点，具有较强实用性，适用于含重金属物质的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥等。文档编号A62D3/00GK101642612SQ200910194418公开日2010年2月10日申请日期2009年8月21日优先权日2009年8月21日发明者川岛正毅,朱晓平,军李,梁怡侃,力白,瞿兆舟,藤本秀夫,邓小福,龙吉生申请人:上海康恒环境工程有限公司;日本环境技术支援机构