System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法技术

技术编号:39988178 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-09 02:03
本发明专利技术公开了一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法。该方法包括:(1)将酸溶液与飞灰进行混合,以便得到飞灰渣和含钙浸出液;(2)将含有机胺的有机溶剂与所述含钙浸出液和CO<subgt;2</subgt;进行混合和静置,以便得到含有机胺盐的有机相和含碳酸钙的水相;(3)将所述含碳酸钙的水相进行固液分离,以便得到碳酸钙和脱钙净化液。本发明专利技术的有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法制备的碳酸钙产品易于分离、纯度高,实现了飞灰的资源化利用,同时实现了CO<subgt;2</subgt;的固定和减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞灰处理,具体涉及一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法


技术介绍

1、随着城市化进程的加快,城市生活垃圾的产生量迅速增加。城市生活垃圾焚烧处理可以实现无害化、减量化的目标,同时垃圾焚烧中产生的热能可供发电、供热,达到了资源化利用的目的。但是,生活垃圾焚烧过程会产生大量飞灰,其产量约为垃圾焚烧量的3%-5%。垃圾焚烧飞灰富含高毒性的重金属和二噁英,对土壤、大气及水体等环境造成严重危害,我国于2008年将飞灰列入《国家危险废物名录》,明确飞灰在安全填埋前必须进行无害化处置,同时鼓励飞灰的资源化利用。

2、飞灰处置的相关技术主要包括填埋、热处理和化学提取。填埋是飞灰经固化/稳定化处理进入填埋场,此方法会浪费大量土地资源和填埋场库容,同时二次污染风险高。热处理可通过高温使飞灰中重金属挥发或稳定化,破坏二噁英等有机污染物,同时产生陶粒、微晶玻璃等产品,但该技术存在能耗高,伴有二次污染,产品销路不通等缺点。化学提取是通过使用化学试剂(酸或碱)浸提飞灰中有价元素并进行分离回收,以达到资源化的目的。钙通常是飞灰中含量最高的元素,具有一定的经济价值和co2固定的环境效益。飞灰直接加速碳酸化因可以实现co2的固定同时固化重金属等特点被广泛研究。虽然飞灰直接碳酸化产品含有大量碳酸钙等有价值化学品,但存在碳酸钙难分离回收的问题,只能作为废物进行填埋处理,限制了该技术的推广应用。

3、高纯度的碳酸钙可用于药物运输、生物医学、再生医学、个人护理产品和建筑活性填料,但其价格昂贵,且制备工艺复杂。垃圾焚烧飞灰制备碳酸钙可以实现飞灰的高价值资源化。相关技术中有将飞灰与水混合加入反应釜,通过高压促进飞灰中钙与co2发生直接碳酸化反应,生成碳酸氢钙溶液,并通过分离、干燥得到碳酸钙产品的方法。但高压反应釜建设成本和运行成本高,存在安全问题,同时碳酸氢钙溶液常压易分解成碳酸钙沉淀从而造成固液分离困难。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法,该方法制备的碳酸钙产品易于分离、纯度高。

2、在本专利技术的一个方面,本专利技术提出了一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法。根据本专利技术的实施例,该方法包括:

3、(1)将酸溶液与飞灰进行混合,以便得到飞灰渣和含钙浸出液;

4、(2)将含有机胺的有机溶剂与所述含钙浸出液和co2进行混合和静置,以便得到含有机胺盐的有机相和含碳酸钙的水相;

5、(3)将所述含碳酸钙的水相进行固液分离,以便得到碳酸钙和脱钙净化液。

6、根据本专利技术上述实施例的有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法,通过将酸溶液与飞灰进行混合,可以将飞灰中的氧化钙转化为可溶性钙盐,得到飞灰渣和含有可溶性钙盐的含钙浸出液,从而将飞灰中的钙元素与飞灰渣分离,由此有利于提高后续所得碳酸钙的纯度;通过将含有机胺的有机溶剂与含钙浸出液和co2进行混合,co2可以与有机胺和含钙浸出液中的可溶性钙盐反应生成有机胺盐和碳酸钙,同时实现co2的固定和减排,进行静置后,有机胺盐溶解在有机溶剂中形成有机相,碳酸钙进入水相中,从而得到含有机胺盐的有机相和含碳酸钙的水相,由此使得碳酸钙产品易于分离;由于碳酸钙基本上不溶于水,将得到的含碳酸钙的水相进行固液分离,即可得到纯度较高的碳酸钙和脱钙净化液,由此可以实现飞灰的资源化利用。由此,本专利技术的有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法制备的碳酸钙产品易于分离、纯度高,实现了飞灰的资源化利用,同时实现了co2的固定和减排。

7、另外,根据本专利技术上述实施例的有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法还可以具有如下附加的技术特征:

8、在本专利技术的一些实施例中,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰按照(2l-20l):1kg的比例混合。由此有利于提高碳酸钙产品的纯度。

9、在本专利技术的一些实施例中,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰混合后体系的ph值为9-11。由此有利于提高碳酸钙产品的纯度。

10、在本专利技术的一些实施例中,步骤(1)中,所述酸溶液的浓度不大于5mol/l。

11、在本专利技术的一些实施例中,所述酸溶液包括无机酸溶液。

12、在本专利技术的一些实施例中,步骤(2)中,所述含有机胺的有机溶剂与所述含钙浸出液的体积比为(0.5-3):1。由此有利于实现飞灰的资源化利用。

13、在本专利技术的一些实施例中,所述含有机胺的有机溶剂与所述含钙浸出液和co2混合后体系的ph值为5.6-8.1。由此有利于得到含碳酸钙的水相。

14、在本专利技术的一些实施例中,步骤(2)中,所述有机胺在所述含有机胺的有机溶剂中的体积占比为5%-50%。

15、在本专利技术的一些实施例中,所述有机溶剂包括脂肪烃、芳香烃和碳数不小于3的脂肪醇中的至少之一。由此有利于减少有机胺的损失。

16、在本专利技术的一些实施例中,所述有机胺包括水不溶性的有机胺和/或微水溶性的有机胺。由此有利于减少有机胺的损失。

17、在本专利技术的一些实施例中,上述方法还包括:(4)将所述含有机胺盐的有机相与飞灰进行混合和固液分离,以便得到含有机胺的有机相。

18、在本专利技术的一些实施例中,步骤(4)中,所述含有机胺盐的有机相与所述飞灰按照(1l-10l):1kg的比例混合。由此有利于实现有机胺的回收利用。

19、在本专利技术的一些实施例中,步骤(4)中,所述含有机胺盐的有机相与所述飞灰混合的温度为20℃-80℃。由此有利于实现有机胺的回收利用。

20、在本专利技术的一些实施例中,上述方法还包括:将所述含有机胺的有机相返回步骤(2),与所述含钙浸出液和co2进行混合。由此有利于实现有机胺的循环利用。

21、在本专利技术的一些实施例中,上述方法还包括:将所述脱钙净化液进行蒸发结晶,以便得到钠盐和钾盐。由此有利于实现飞灰的资源化利用。

22、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰按照(2L-20L):1kg的比例混合。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰混合后体系的pH值为9-11。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液的浓度不大于5mol/L;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述含有机胺的有机溶剂与所述含钙浸出液的体积比为(0.5-3):1;

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述有机胺在所述含有机胺的有机溶剂中的体积占比为5%-50%;

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述含有机胺盐的有机相与所述飞灰按照(1L-10L):1kg的比例混合;

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种有机相介导飞灰间接制备碳酸钙的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰按照(2l-20l):1kg的比例混合。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液与所述飞灰混合后体系的ph值为9-11。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液的浓度不大于5mol/l;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述含有机胺的有机溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋建国陈凯轮秦伟凯宋迎春
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1