固體廢物處理與出疹子-第四章-固體廢物的物化處理(已修改)
2024-09-01 21:15 本頁(yè)面
【正文】 固體廢物處理與處置 主編 寧平 第四章固體廢物的物化處理 主要內(nèi)容 浮選 掌握浮選的原理，熟悉浮選的藥劑。 溶劑浸出 熟悉溶劑浸出過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、典型浸出反應(yīng)。 固體廢物穩(wěn)定化 /固化處理 掌握穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)所涉及的概念和方法及其評(píng)價(jià)指標(biāo)。 167。 一、浮選原理 ?定義： 浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水 潤(rùn)濕程度的差異 而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程。 ?原理： 浮選是通過(guò)在固體廢物與水調(diào)制成的料漿中加入 浮選劑 擴(kuò)大不同組分的可浮性差異，再通入空氣形成無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡，使目的顆粒黏附在氣泡上，并隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層刮出，成為泡沫產(chǎn)品；不浮的顆粒則留在料漿內(nèi)，通過(guò)適當(dāng)處理后廢棄。 一、浮選原理 ?潤(rùn)濕性 ：指物質(zhì)被水潤(rùn)濕的程度。許多無(wú)機(jī)廢物極易被水潤(rùn)濕，而有機(jī)廢物則不易被水潤(rùn)濕（ 潤(rùn)濕角 ）。 ?親水性物質(zhì) ：易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)； ?疏水性物質(zhì) ：不易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)。 二、浮選藥劑 ?根據(jù)在浮選過(guò)程中的作用，浮選藥劑分為 捕收劑 、 起泡劑 和 調(diào)整劑 。 二、浮選藥劑 捕收劑 ?定義： 捕收劑是能夠選擇吸附在預(yù)選顆粒上，使目的顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑。 ?分類(lèi)： ?異極性（黃藥、油酸）： 由極性基 (親固 )和非極性基 (疏水 )組成。黃藥回收含重金屬和貴金屬的廢物；油酸回收堿土金屬的碳酸鹽、金屬氧化物、螢石、重晶石等。 二、浮選藥劑 捕收劑 ?分類(lèi)： ?非極性油類(lèi)（脂肪烴 (CnH2n+2)、脂環(huán)烴 (CnH2n)和芳香烴）： 難溶于水，不能解離成離子而得名。常用的有煤油、柴油、燃料油、變壓器油、重油等。目前，主要用于一些天然可浮性很好的非極性廢物顆?；厥?，例如：粉煤灰中未燃盡碳的回收、廢石墨的回收等。 起泡劑 ?定義： 能促進(jìn)泡沫 形成，增加分選界面的藥劑。 ?結(jié)構(gòu)特征： ?是一種異極性的有機(jī)物質(zhì)，極性基親水，非極性基親氣，使起泡劑分子在空氣和水的界面上產(chǎn)生定向排列； ?大部分起泡劑是表面活性物質(zhì)，能夠強(qiáng)烈地降低水的表面張力； ?起泡劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜芙舛取? ?常用的起泡劑有： 松醇油、脂肪醇等。 氣泡 氣泡 氣泡 氣泡 起泡劑 起泡劑在氣泡表面的吸附 氣泡 起泡劑 捕收劑 起泡劑與捕收劑的相互作用 二、浮選藥劑 調(diào)整劑 ?定義： 主要用于調(diào)整捕收劑的作用及介質(zhì)條件。 ?常用的調(diào)整劑： ?活化劑： 促進(jìn)目的顆粒與捕收劑作用，常用的多為無(wú)機(jī)鹽 (硫酸鈉、硫酸銅等 )。 ?抑制劑： 抑制非目的顆粒的可浮性，常用的有各種無(wú)機(jī)鹽 (水玻璃 )和有機(jī)鹽 (單寧、淀粉 )。 二、浮選藥劑 調(diào)整劑 ?常用的調(diào)整劑： ?pH值調(diào)整劑： 調(diào)整介質(zhì)的 pH值，常用的是酸類(lèi)和堿類(lèi)。 ?分散劑： 促使料漿中非目的細(xì)粒成分散狀態(tài)，常用的有無(wú)機(jī)鹽類(lèi) (蘇打水、水玻璃 )和高分子化合物 (各類(lèi)聚磷酸鹽 )。 ?混凝劑： 促使料漿種目的顆粒聯(lián)合成較大團(tuán)粒常用的有石灰、明礬、聚丙烯酰胺等。 二、浮選藥劑 三、浮選工藝過(guò)程 ?主要包括 調(diào)漿 、 調(diào)藥 、 調(diào)泡 三個(gè)程序。 ?浮選前料漿的調(diào)制（調(diào)漿）： 主要是廢物的破碎、磨碎等，目的是得到粒度適宜，基本上單體解離的顆粒，進(jìn)入浮選的料漿濃度必須適合浮選工藝的要求。濃度低，回收率很低，質(zhì)量高；濃度過(guò)高，回收率也下降。還要考慮充氣量、浮選藥劑的消耗、處理能力及浮選時(shí)間等因素。 ?加藥調(diào)整（調(diào)藥）： 藥劑的種類(lèi)、數(shù)量、添加地點(diǎn)和方式，應(yīng)根據(jù)預(yù)選物質(zhì)顆粒的性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。一般浮選前添加藥劑總量的 6－ 7％，其余的分批在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)加入。 三、浮選工藝過(guò)程 ?充氣浮選（調(diào)泡）： a、正浮選： 將有用物質(zhì)浮選入泡沫產(chǎn)品中，無(wú)用或回收價(jià)值不大的物質(zhì)留在料漿中。 b、反浮選： 將無(wú)用物質(zhì)浮選入泡沫產(chǎn)物中，有用物質(zhì)留在料漿中。 ?當(dāng)料漿中含有兩種以上有用物質(zhì)時(shí)，有兩種浮選法： a、優(yōu)先浮選： 將有用物質(zhì)依次浮選。 b、混合浮選： 有用物質(zhì)共同浮選，然后再把有用物質(zhì)一一分離。 ?影響浮選的因素： 物料性質(zhì) （如顆粒的潤(rùn)濕性、顆粒的大小等）； 藥劑條件 （如藥劑的種類(lèi)、用量、藥劑組合等）； 操作條件 （如充其量大小、液面高低等）。 四、浮選設(shè)備 ?浮選機(jī)的基本要求： ?①良好的充氣作用； ?②攪拌作用； ?③能形成比較平穩(wěn)的泡沫區(qū)； ?④能連續(xù)工作便于調(diào)節(jié)。 ?主要的浮選設(shè)備： ?機(jī)械攪拌機(jī)（應(yīng)用最廣，包括葉輪式機(jī)械攪拌機(jī)和棒形浮選機(jī)）；充氣攪拌式；充氣式；氣體析出式。 167。 ?溶劑浸出： 采用適當(dāng)?shù)娜軇┡c廢物作用使物料中有關(guān)的組分有選擇性的溶解的物理化學(xué)過(guò)程。 ?浸出目的： 使物料中有用或有害成分能選擇性地最大限度地從固相轉(zhuǎn)入液相。 ?溶劑的選擇： ?對(duì)目的組分選擇性好； ?浸出率高，速率快； ?成本低，容易制取，便于回收和循環(huán)使用； ?對(duì)設(shè)備腐蝕性小。 一、浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程 ?浸出過(guò)程： ?外擴(kuò)散； ?化學(xué)反應(yīng)； ?解吸； ?反擴(kuò)散。 ?Fick第一定律： ? ? ? ?D s D sdDvKdt ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??質(zhì)量作用定律： nK K sdvKdt? ?? ? ?二、浸出過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 浸出過(guò)程 物理溶解過(guò)程 溶質(zhì)在溶劑作用下僅發(fā)生晶格破壞，離子或原子之間化學(xué)鍵的破壞是一個(gè)可逆過(guò)程，溶質(zhì)可從溶液中結(jié)晶出來(lái) 化學(xué)溶解過(guò)程 溶劑與物料的有關(guān)組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的化合物進(jìn)入液相的過(guò)程。 交換反應(yīng) 物料中的金屬氧化物、硫化物與酸、堿、可溶性鹽作用，生成可溶性鹽類(lèi)的過(guò)程 絡(luò)合反應(yīng) 溶劑與物料中的組分發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成可溶性絡(luò)合物的過(guò)程 氧化還原反應(yīng) 溶液
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