固体废物处理与出疹子-第四章-固体废物的物化处理
固体废物的物化处理
固体废物的物化处理一、引言固体废物的物化处理是指通过物理和化学的方法对固体废物进行处理，以降低其对环境的影响和危害。
物化处理是固体废物管理中的重要环节，能有效地减少废物的体积和有害物质的含量，同时还能回收利用可再生资源，实现资源的循环利用。
本文将详细介绍固体废物的物化处理的标准格式文本。
二、物化处理方法1. 物理处理物理处理是指通过物理手段改变废物的物理性质，以达到减少体积和分离有用物质的目的。
常见的物理处理方法包括：压缩、粉碎、筛分、磁选、离心、过滤等。
（1）压缩：将固体废物进行压缩，减少其体积，方便运输和储存。
压缩设备应满足国家相关标准，具备稳定的压缩效果和安全的操作性能。
（2）粉碎：将固体废物进行粉碎，使其颗粒大小均匀，便于后续处理。
粉碎设备应具备高效的破碎能力和可靠的运行稳定性。
（3）筛分：将固体废物进行筛分，分离出不同大小的颗粒。
筛分设备应具备精确的筛分效果和良好的耐磨性能。
（4）磁选：利用磁性物质对固体废物中的磁性物质进行分离。
磁选设备应具备强大的磁力和高效的分离能力。
（5）离心：利用离心力将固体废物中的液态或悬浮物分离出来。
离心设备应具备高速离心和稳定的分离效果。
（6）过滤：将固体废物中的液态通过滤网进行分离。
过滤设备应具备精确的过滤效果和耐腐蚀的性能。
2. 化学处理化学处理是指通过化学反应改变废物的化学性质，以降低有害物质的含量和改善固体废物的稳定性。
常见的化学处理方法包括：氧化、还原、中和、沉淀等。
（1）氧化：利用氧化剂对固体废物中的有机物进行氧化反应，将其转化为无害的物质。
氧化剂应符合国家相关标准，具备高效的氧化能力和安全的使用性能。
（2）还原：利用还原剂对固体废物中的氧化物进行还原反应，降低其毒性和危害性。
还原剂应具备高效的还原能力和稳定的反应性。
（3）中和：利用酸碱中和反应将固体废物中的酸性或碱性物质中和至中性。
中和剂应具备良好的中和效果和安全的使用性能。
（4）沉淀：利用沉淀剂将固体废物中的悬浮物或溶解物沉淀下来，实现固液分离。
4固体废物处理与处置-固体废物的固化与化学处理
3. 抗压强度
贮桶——0.1~0.5Mpa；建材——＞10Mpa
•为能安全贮存，固化体必须具有起码的抗压强度，否则会出现裂缝，从 而增强暴露的表面肌和污染环境的可能性。
•对于一般的危险废物，经固化处理后得到的固化体，如进行处置，对其 抗压强度的要求较低，控制在0.1到0.5MPa
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的固化与化学处理
固化剂
固化常用的惰性材料：
①水泥、沥青、塑料、石灰（凝结固化） ②硅酸钠（水玻璃）、粘土（玻璃化固化）
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的固化与化学处理
4.1.2 固化处理的基本要求
① 有害废物经过固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗 透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好 能作为资源加以利用，如作建筑基础和路基材料 ② 固化过程中材料和能量消耗要低，增容比(即所形成的固化体体 积与被固化废物的体积之比)要低 ③ 固化工艺过程简单、便于操作 ④ 固化剂来源丰富，价廉易得
固 时
输送、装桶或浇注
间
pH
固化 效果
添加剂
水、水泥和废物的量
配 比，水分过少，不能保 料 证水泥的充分水合作用； 比 水分过大，出现泌水现
象
改善固化体质量。吸附剂——沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中防止其 与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石也是骨料
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的固化与化学处理
存状态或化学组成形式，以降低毒性、溶解性和迁移性的过程。
固定化 ——具有固化和稳定化作用的过程。
目的：
对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险 废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与 处置的潜在危险。
第四章 固体废物的物理化学处理
物质表面疏水性强，则可浮性好，可上浮从表面刮出 回收； 物质表面亲水性强，则可浮性差，将下沉从底部排出。
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固体废物 资源化工程
（2）浮选药剂
第四章 物化处理
捕收剂：能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使其表面疏 水, 易于向气泡附着的药剂。——扩大目的物质与其他成 分的可浮性差异
苛性钠溶液浸出
苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主要浸出剂，也用 于高含硅废物中有价成分的浸出。 eg. 方铅矿 PbS + NaOH Na2WO4 + CaCO3 还可用于浸出闪锌矿（ZnS）、白钨矿、黑钨矿、铝土矿（Al2O3· 2O） nH
硫化钠溶液浸出
硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使他们 生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。 eg. As2O3(Sb2O3、SnS2、HgS)+ Na2S Na3AsS3(Na3SbS3、Na2SnS3、Na2HgS2) 为防止硫化钠水解，提高浸出率，实践中常用硫化钠和苛性钠的混合液作为 浸出剂。
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固体废物 资源化工程
（2）浸出方法
根据浸出过程所用的药剂分为：
酸浸 盐浸 浸出 方法 水浸 碱浸
第四章 物化处理
中性浸出剂——水和盐
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固体废物 资源化工程
酸浸
第四章 物化处理
包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸。常用的酸浸剂有 硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。 简单酸浸 适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、 NiS()、CoS、MnS、Ni3S2; 以及大部分金属铁酸盐,砷酸 盐和硅酸盐 Me2Oy + H+ Mey+ + H2O; MeO· 2 + H+ Me2+ + H2SiO3 SiO
第4章固体废物固化物化与稳定化处理
固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
4.4 塑料固化
一 塑料固化原理 二 塑料固化的应用及其特点
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
塑料固化原理
概念: 以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催
化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有 一定强度和稳定性固化体。
➢固定化 ——具有固化和稳定化作用的过程。 ➢限定化 、包容化
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
➢固化处理的基本要求 ① 所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干
湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加 以利用，如作建筑基础和路基材料 ② 固化过程中材料和能量消耗要低，增容比(即所形成的固化 体体积与被固化废物的体积之比)要低 ③ 固化工艺过程简单、便于操作 ④ 固化剂来源丰富，价廉易得 ⑤ 处理费用低
的
基
常温
本
方
法
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
沥青固化体的性质及其影响因素
沥青固化体的主要性能指标： ① 水中的浸出率 ② 辐照稳定性 ③ 化学稳定性
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固体废物处理与处置 第 4 章 固体废物的稳定化与固化处理
（一）影响沥青固化体浸出率的因素
1．沥青的种类
用不同类型的沥青所得固化体的浸出率不同，实验表明，采用直馏沥 青效果较好。较软的沥青比较硬的沥青所得固化体浸出率低。
➢固化途径
通过化学转变，将污染物引入到某种稳定固体物质的晶格中去； 通过物理过程，把污染物直接掺入到惰性基材中去。
➢固化剂 ——固化过程所用的惰性材料。 ➢固化体 ——有害废物经过固化处理所形成的固化产物。 ➢稳定化 ——利用化学添加剂等技术手段，改变废物中有毒有害组分的赋
固体废物的物化处理
固体废物的物化处理一、引言固体废物的物化处理是指通过物理和化学的方法对固体废物进行处理，以减少其对环境的污染和危害。
随着工业化和城市化的不断发展，固体废物的产生量不断增加，对环境和人类健康造成为了严重的威胁。
因此，开展固体废物的物化处理具有重要的意义。
二、物化处理的分类固体废物的物化处理可以分为物理处理和化学处理两大类。
1. 物理处理物理处理是指通过物理手段对固体废物进行分离、分类和减量处理的过程。
常见的物理处理方法包括：- 磁选：利用磁性物质对固体废物中的磁性物质进行分离，如铁、钢等。
- 筛分：利用不同颗粒大小的筛网将固体废物进行分离，如颗粒状废物和纤维状废物的分离。
- 水洗：通过水的冲刷将固体废物中的杂质和有害物质去除，如沙土、泥浆等。
- 空气分选：利用气流的作用将固体废物中的轻质物质和重质物质分离，如塑料和金属的分离。
2. 化学处理化学处理是指通过化学反应对固体废物进行转化、降解和稳定化处理的过程。
常见的化学处理方法包括：- 氧化：利用氧化剂将固体废物中的有机物氧化为无机物，如高温氧化、化学氧化等。
- 还原：利用还原剂将固体废物中的无机物还原为有机物，如还原焚烧、还原反应等。
- 中和：利用酸碱中和反应将固体废物中的酸性或者碱性物质中和为中性物质，如酸碱废物的中和处理。
- 沉淀：利用沉淀剂将固体废物中的悬浮物沉淀下来，如重金属废物的沉淀处理。
三、物化处理的应用领域固体废物的物化处理在多个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 城市生活垃圾处理城市生活垃圾是指居民日常生活中产生的废弃物，包括食品残渣、纸张、塑料、金属、玻璃等。
物化处理可以通过物理分选、压缩、焚烧等方式对城市生活垃圾进行处理，减少垃圾的体积和对环境的污染。
2. 工业固体废物处理工业固体废物是指工业生产过程中产生的废弃物，包括废水、废气、废渣等。
物化处理可以通过化学反应、沉淀、过滤等方式对工业固体废物进行处理，将有害物质转化为无害物质或者固化处理，以减少对环境的污染和危害。
固体废物处理与资源化-第四章 固体废物的物化处理
物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进 行处理的方法。常见方法有：浮选、溶剂浸出、 稳定、固化处理等。
第一节 浮选
一、浮选原理
浮选是固体废弃物与水调制的料浆中加入浮选药剂，并通入空气
形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料
浆表面成为泡沫层，然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在料浆内，通过 适当处理后废弃。
水玻璃，单宁、淀粉等。
③介质调整剂：主要作用为调整浆料的性质，使其对某些物 质的浮选有利，而对另外一些物质不利。如酸类、碱类调整
pH值。
④分散与混凝剂：调整料中细泥的分散、团聚、絮凝，以减 小细泥对浮选的不利影响，改善和提高浮选效果，如苏打、 水玻璃(水溶性硅酸盐)、聚合磷酸盐、石灰、明矾、PAM( 聚丙烯酰胺)。
可分为以下四种类： ①活化剂：凡是能够促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用，从而提高欲选 物质颗粒可浮性的药剂称为活化剂。常用的活化剂多为无机盐，如硫化 纳、硫酸铜等。
②抑制剂：抑制剂与活化剂的作用正相反，其作用为削弱非选物质与捕
收剂之间的作用，抑制其可浮性，增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性 差异，提高分选过程的选择性。起这种抑制作用的药剂称为抑制剂，如
充气搅拌式浮选机
充气式浮选机 气体析出式浮选机
（一）捕收剂 捕收剂能够选择性地吸附在欲选物质颗粒表面上，使其疏
水性增强，提高浮性并牢固地粘附在气泡上而上浮。
良好的捕收剂应具备：捕收作用强，具有足够的活性；有
较高的选择性，最好只对一种物质颗粒具有捕收作用；易溶于
水、无毒、无臭、成分稳定，不易变质；价廉易得。
常用的捕收剂有异极性捕收剂和非极性油类捕收剂两类。 典型异极性捕收剂有黄药、油酸等。从煤矸石中回收黄铁矿
《固体废物处理与处置》章节笔记
《固体废物处理与处置》章节笔记第一章：固体废物概述一、引言固体废物是现代社会不可避免的现象，随着工业化和城市化进程的加快，固体废物的产量和种类也在不断增加。
固体废物的处理与处置问题已成为全球性的环境问题，对人类健康和生态环境构成了严重威胁。
二、固体废物的定义与分类1. 定义固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的，失去了原有使用价值或被抛弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、物质。
这些废物可能包含有机物、无机物、生物体、化学品等多种成分。
2. 分类（1）按来源分类：- 工业固体废物：来源于工业生产过程中的废渣、废料、废品等。
- 生活固体废物：居民日常生活中产生的垃圾，如厨余、塑料、纸张、玻璃、金属等。
- 农业固体废物：农业生产过程中产生的废弃物，如秸秆、粪便、农膜等。
- 危险固体废物：具有毒性、腐蚀性、感染性、放射性等特性的废物，如废电池、废药品、医疗废物等。
（2）按性质分类：- 有机废物：含有碳元素的废物，如食物残渣、植物秸秆、皮革等。
- 无机废物：不含碳元素的废物，如玻璃、陶瓷、砖瓦等。
- 生物废物：来源于生物体或与生物活动相关的废物，如动物尸体、粪便等。
- 放射性废物：含有放射性元素的废物，如核工业产生的废料。
三、固体废物的来源与特征1. 来源- 工业来源：矿山开采、制造业、建筑业、化工等行业产生的固体废物。
- 农业来源：种植业、养殖业、农产品加工等过程中产生的固体废物。
- 生活来源：居民日常生活、商业、服务业等活动中产生的固体废物。
- 其他来源：如医疗机构、科研单位、教育机构等产生的特殊废物。
2. 特征- 物理性质：包括形状、大小、颜色、密度、含水率、堆积密度等。
- 化学性质：包括酸碱性、氧化还原性、稳定性、可燃性、反应性等。
- 生物性质：包括腐败性、传播疾病的能力、生物降解性等。
四、固体废物处理与处置的重要性1. 环境影响- 土壤污染：固体废物中的有害成分渗入土壤，影响土壤结构和肥力。
第四章固体废物的物化处理
（3）硅酸盐沉淀水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比 例结合，pH范围2～11） （4）碳酸盐沉淀:应用不广泛。 (5)共沉淀 如氢氧化铁、碳酸钙产生共沉淀。 （6）无机及有机螯合物沉淀 4、吸附技术 通过吸附剂吸附废物中的重金属离子和有机污染物。 5、离子交换技术 溶液中的重金属离子与离子交换剂发生交换反应,去 除重金属离子。
三、浮选工艺过程（P93) 1.调浆：调节浮选前料浆浓度。 2.调药：药剂的种类、数量、浓度调节与控制等，通过实 验确定。 3.调泡：调节气泡的过程。 a.正浮选：有用物质浮入泡沫产物，无用或回收价值不大 的物质留在料浆中。 b.反浮选：无用物质浮入泡沫产物，有用物质留在料浆中。 当废物中含有两种或两种以上有用物质，采用优先 浮选、混合浮选方法。 影响浮选效果因素：物料性质（如颗粒的润湿性、颗粒 的大小等）、药剂条件（如药剂的种类、用量、药剂组 合等）、操作条件（如充气量的大小、液面高低等）
2.应用及特点 （1）应用：低水平放射性废物。 （2）特点：增容比小，不可燃。操作复杂、价格昂贵；
(五）玻璃固化 1.固化原理 将玻璃与废物按一定的比例混合，在高温下熔融，冷却 后形成稳定的固化体。
2.应用:高放射性废物的处理。 3.特点：固化体浸出率小；增容比小；装置复杂，费用高
图4－14
硼酸盐玻璃固化工艺流程
（六）自胶结固化 1.原理 利用废物自身的胶结性能来固化废物。
1 3 CaSO4 2 H 2O CaSO4 H 2O H 2O 2 2 1 3 CaSO4 H 2O H 2O CaSO4 2 H 2O 2 2
图4-15烟道气脱硫灰渣自胶结固化工艺流程图
2.特点：工艺简单；固化体浸出率低；强度高； 适用于含硫酸钙、亚硫酸钙的废物；
固体废物处理与处置学习资料
固体废物处理与处置固体废物处理与处置参考资料第一章绪论固体废物：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或被放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品和物质。
固体废物的“废”是具有时间和空间的相对性。
固体废物常被看作是“放错地点的原料”固体废物的危害具有潜在性、长期性和不易恢复性。
根据固体废物的来源可将其分为：工业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物；按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物；按照化学性质分为有机固体废物和无机固体废物。
工业固体废物：各种工矿企业生产或原料加工过程中所产生或排出的废物。
生活垃圾：是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
固体废物污染危害：1、对土壤环境的影响固体废物任意露天堆放，占用大量的土地，破坏地貌和植被。
有害固体废物能杀买土壤中的微生物使土壤丧失腐解能力导致草木不生。
固体废弃物还可能在土壤中发生堆积。
2、对大气环境的影响堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，从而对大气环境造成污染。
3、对水环境的影响在世界范围内有不少国家直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋造成巨大的水体污染即使无害的固体废物排入其中也会造成水体污染。
生活垃圾未经无害化处理任意堆放会造成城市地下水污染。
固体废物污染控制：1减少固体废物的排放2防治固体废物污染。
清洁生产：既满足人们的需要，又可合理使用自然资源与能源并保护的实用生产方法和措施。
固体废物处理：指通过物理、化学、生物等方法，使固体废物转化成适于运输储存资源化利用及最终处理的过程。
固体废物处置：是指对已无回收价值或确属不能再利用的固体废物，采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施，也是解决固体废物最终归宿的手段。
人口是决定撑死垃圾产量的重要因素，我国近年人均垃圾产量约为1.2千克每天。
固体废物污染控制工程：第四章 固体废物的物化化处理
常用于处理成分复杂，粒度微细，有价成分含量 低的矿业、化工、冶金固废。
采用传统的分选技术往往成效甚微，而常常采用 化学浸出技术。
浸出是溶剂选择性地溶解固体废物中某种目的组 分，使该组分进入溶液中而达到与废物中其他组 分相分离的工艺过程。
浸出过程所使用的药剂成为浸出剂，浸出后含目 的组分的溶液成为浸出液，残渣成为浸出渣。
一、浮选
浮选药剂：据药剂作用不同进行分类：捕收剂、 起泡剂、调整剂
起泡剂：促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。 与捕收剂有联合作用。
调整剂：调整其他药剂（一般是捕收剂）与固体 颗粒间的作用或者调整料浆的性质。分活化剂、 抑制剂、介质调整剂、分散与混凝剂等。
一、浮选
3、浮选设备
SF型浮选机 SF型浮选机适用于
一、浮选
2、浮选药剂：据药剂作用不同进行分类：捕收 剂、起泡剂、调整剂
捕收剂：选择吸附在欲选物质颗粒表面，提高其 疏水性。要求：捕收作用强；高选择性；稳定无 毒无臭；易溶于水；价格低廉。 常用捕收剂：煤油，柴油，燃料油，变压器 油， 重油。只有可浮性很好的非极性废物颗粒可单独 使用非极性捕收剂，如：粉煤灰中炭的回收 废 石墨的回收。
浸出效果衡量
常用：浸出率、浸出过程的选择性、浸出药剂 的用量衡量浸出过程。
浸出率
浸
Vc
Q
Q m Q
选择性系数(β) ：愈接近1，则该两组分的浸出 选择性愈差。
1 / 2
浸出工艺
为使废物中的目的组分充分暴露，增大浸出效果， 浸出前一般须进行破碎处理，也可焙烧后浸出。
1、根据浸出过程废物的运动方式，浸出分为渗滤 浸出和搅拌浸出。
CuO 2NH4 OH (NH4 )2CO3 Cu(NH4 )4CO3 3H2O
固体废物处理处置与资源化第四章固体废物的处置
第一节 固体废物处置的基本概念 第二节 固体废物的土地填埋和耕作处置 第三节 固体废物的深井灌注法 第四节 固体废物的海洋处置法 第五节 固体废物的浅地层处置
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第四章 固体废物的处置
第一节 固体废物处置的基本概念
一、固体废物处置的概念
今天所说的“处置”是指“安全处置”。是将固体废物焚烧 或用其它改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法,达 到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或 清除其危险成分的活动,或者将固体废物最终置于符合环 境保护规定要求的场所或设施并不再回收的活动。
把废物分为三类:一类是禁止倾倒的废物;二类是需要 获得特别许可证才能倾倒的废物;三类是获得普通许可证 即可倾倒的废物。
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第四章 固体废物的处置
第四节 固体废物的海洋处置法
二 海洋处置
（一）海洋倾倒
2、海洋倾倒处置程序 海洋倾倒的操作程序,首先是根据有关法律规定选择处
置场地;然后根据处置区的海洋学特性、海洋保护水制标准、 废物的种类选择倾倒方式,进行技术可行性和经济分析;最后 按设计的倾倒方案进行投弃。
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第四章 固体废物的处置
第二节 固体废物的陆地处置
三 固体废物的土地耕作法
（二）土地耕作的机理
土地耕作处置就是借助土壤循环的机理达到对固体废物的降 解。其主要经过微生物分解、浸出、沥滤、挥发、生物吸收 这样一复杂的生化过程。最终完成对有机物消化、无机物贮 存的综合效果。
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第四章 固体废物的处置
第一节 固体废物处置的基本概念
固体废物资源化工程 固体废物的物化处理
固体废物资源化工程主讲教师：刘心中职称：教授第四章固体废物的物化处理主要内容第一节浮选第二节溶剂浸出第三节固体废物稳定化/固化处理第一节浮选浮选原理浮选是通过在固体废物与水调制成的料浆中加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品；不浮的颗粒则留在料浆内，通过适当处理后废弃。
第一节浮选第一节浮选第一节浮选浮选工艺过程1、浮选前料浆的调制：主要是废物的破碎、磨碎等，目的是得到粒度适宜，基本上单体解离的颗粒，进入浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求。
浓度低，回收率很低，质量高；浓度过高，回收率也下降。
还要考虑充气量、浮选药剂的消耗、处理能力及浮选时间等因素。
2、加药调整：药剂的种类、数量、添加地点和方式，应根据预选物质颗粒的性质，通过实验确定。
一般浮选前添加药剂总量的6－7％，其余的分批在适当地点加入。
3、充气浮选（调泡）：a、正浮选：将有用物质浮选入泡沫产品中，无用或回收价值不大的物质留在料浆中。
b、反浮选：将无用物质浮选入泡沫产物中，有用物质留在料浆中。
当料浆中含有两种以上有用物质时，有两种浮选法：a、优先浮选：将有用物质依次浮选。
b、混合浮选：有用物质共同浮选，然后再把有用物质一一分离。
第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第二节溶剂浸出第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理第三节固体废物稳定化/固化处理。
第四章 固废的物化处理.ppt
物质表面的亲水、疏水性能，可以通 过浮选药剂的作用而加强。
二、浮选药剂
颗粒是否与气泡粘附及粘附的牢固程度，与 污染物的疏水性强弱有关。
有时污染物的疏水性较弱，用浮选法处理时 效率很低。为了增加废水中悬浮颗粒的疏水 性，以提高浮选效果，需向废水中投加化学 药剂，这些化学药剂称为浮选剂（flotation reagent)。
起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水气 界面上，使其界面张力降低，促使空气在料浆 中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分 选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中 的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。
常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。
（三）调整剂
按其作用不同可分为活化剂、抑制剂、介质的调 整剂、分散与混凝剂四种类型。
料，应大于l0MPa。 放射性废物，其固化产品的抗压强度，前苏联要求
＞5MPa，英国要求达到20MPa
二、固化/稳定化技术
（一） 水泥固化：浸出率高
1. 水泥固化基材（无机胶结材料）——水化——加入添 加剂——坚硬水泥石块
水泥固化基材：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火 山灰硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥 ——石灰饱和度等指标
典型的异极性捕收剂有黄药、油酸等。
– 黄药是工业上的名称，学名为黄原酸盐，按 其化学组成称为烃基二硫代碳酸盐，其通式 为R—OCSSMe；其个R为烃基，Me为碱金属。
– 油酸学名为十八碳脂肪酸，其中羧酸基团为 极性基，碳十七链为非极性基。
非极性油类捕收剂
非极性油类捕收剂主要成分是脂肪烷烃和环烷 烃，最常用的是煤油，它是分馏温度在150一 300℃范围内的液态烃。
共同特点：六价铬——三价铬 放射性废物固化：水泥固化、沥青固化和玻璃
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二、浮选药剂
捕收剂
分类： 非极性油类（脂肪烃(CnH2n+2)、脂环烃(CnH2n)和 芳香烃）：难溶于水，不能解离成离子而得名。常 用的有煤油、柴油、燃料油、变压器油、重油等。 目前，主要用于一些天然可浮性很好的非极性废物 颗粒回收，例如：粉煤灰中未燃尽碳的回收、废石 墨的回收等。
二、浮选药剂
起泡剂
定义：能促进泡沫 形成，增加分选 界面的药剂。 结构特征：
是一种异极性的有机物质，极性 基亲水，非极性基亲气，使起泡剂 分子在空气和水的界面上产生定向 排列； 大部分起泡剂是表面活性物质， 能够强烈地降低水的表面张力； 起泡剂应有适当的溶解度。 常用的起泡剂有：松醇油、脂肪醇 等。
络合反应 溶剂与物料 中的组分发 生络合反应， 生成可溶性 络合物的过 程
化学溶解过程 溶剂与物料的有关组分之间 发生化学反应生成可溶性的 化合物进入液相的过程。
浸出过程
氧化还原反应 溶液同物料组 成之间发生氧 化还原反应， 生成可溶性化 合物的过程
物理溶解过程 溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子之 间化学键的破坏是一个可逆过程，溶质可从溶液中 结晶出来
主编 宁平
主要内容
4.1 浮选 掌握浮选的原理，熟悉浮选的药剂。
4.2 溶剂浸出 熟悉溶剂浸出过程的化学反应机理、典型浸出反应。
4.3 固体废物稳定化/固化处理 掌握稳定化／固化处理技术所涉及的概念和方法及其
评价指标。
§4.1浮选 一、浮选原理
定义：浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而 对其进行分离的过程。 原理：浮选是通过在固体废物与水调制成的料浆中 加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差异，再通入空气 形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随 气泡上浮于料浆表面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品； 不浮的颗粒则留在料浆内，通过适当处理后废弃。
一、浮选原理
润湿性：指物质被水润湿的程度。许多无机废物极 易被水润湿，而有机废物则不易被水润湿（润湿角）。 亲水性物质：易被水润湿的物质； 疏水性物质：不易被水润湿的物质。
二、浮选药剂
根据在浮选过程中的作用，浮选药剂分为捕收剂、起 泡剂和调整剂。
二、浮选药剂
捕收剂
定义：捕收剂是能够选择吸附在预选颗粒上，使目 的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着 的药剂。 分类：
三、几种典型浸出反应
中性溶剂浸出
中性浸出剂是水和盐。常用的盐浸剂有氯化钠、高价
铁盐、氯化铜和次氯酸钠等。
氯化钠浸出： PbSO4 NaCl PbCl2 Na2SO4 用于：含铅废物。
高价铁盐浸出：NiS
Fe2
SO4
3
NiSO4
2FeSO4
S
用于：含铋废物。
氯化铜浸出：Cu2S CuCl2 CuCl S 0
三、浮选工艺过程
充气浮选（调泡）：a、正浮选：将有用物质浮选入泡 沫产品中，无用或回收价值不大的物质留在料浆中。b、 反浮选：将无用物质浮选入泡沫产物中，有用物质留在 料浆中。
当料浆中含有两种以上有用物质时，有两种浮选法：a、 优先浮选：将有用物质依次浮选。b、混合浮选：有用物 质共同浮选，然后再把有用物质一一分离。 影响浮选的因素：物料性质（如颗粒的润湿性、颗粒 的大小等）；药剂条件（如药剂的种类、用量、药剂组 合等）；操作条件（如充其量大小、液面高低等）。
四、浮选设备
浮选机的基本要 求： ①良好的充气作 用； ②搅拌作用； ③能形成比较平 稳的泡沫区； ④能连续工作便 于调节。
主要的浮选设备： 机械搅拌机（应用最广，包括叶轮式机械搅拌机和棒形 浮选机）；充气搅拌式；充气式；气体析出式。
§4.2溶液浸出
溶剂浸出：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关 的组分有选择性的溶解的物理化学过程。 浸出目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大 限度地从固相转入液相。 溶剂的选择：
对目的组分选择性好； 浸出率高，速率快； 成本低，容易制取，便于回收和循环使用； 对设备腐蚀性小。
一、浸出动力学过程
浸出过程： 1、外扩散； 2、化学反应； 3、解吸； 4、反扩散。
Fick第一定律：
vD
d
dt
D
s
KD
s
质量作用定律：
vK
d
dt
KK sn
二、浸出过程的化学反应机理
交换反应 物料中的金属氧化物、硫化物与酸、 碱、可溶性盐作用，生成可溶性盐 类的过程
气泡
气泡
起
气泡
气泡
泡
剂
起泡剂在气泡表面的吸附 气泡
起
捕收剂
泡
剂
起泡剂与捕收剂的相互作用
二、浮选药剂
调整剂
定义：主要用于调整捕收剂的作用及介质条件。 常用的调整剂：
活化剂：促进目的颗粒与捕收剂作用，常用的多为 无机盐(硫酸钠、硫酸铜等)。 抑制剂：抑制非目的颗粒的可浮性，常用的有各种 无机盐(水玻璃)和有机盐(单宁、淀粉)。
用于：含金属硫化物的废矿。如FeS2、CuFeS2、 PbS、ZnS、CuS等。
三、几种典型浸出反应
中性溶剂浸出
次氯酸钠浸出：
MoS2 NaClO NaOH Na2MoO4 NaCl Na2SO4 H2O
用于：难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化 物。
酸浸
常用的有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟 酸、亚硫酸等。凡废物中的某种组分可通过酸溶进入溶 液的都可采用酸浸的方法。
பைடு நூலகம்
二、浮选药剂
调整剂
常用的调整剂： pH值调整剂：调整介质的pH值，常用的是酸类和 碱类。 分散剂：促使料浆中非目的细粒成分散状态，常用 的有无机盐类(苏打水、水玻璃)和高分子化合物(各类 聚磷酸盐)。 混凝剂：促使料浆种目的颗粒联合成较大团粒常用 的有石灰、明矾、聚丙烯酰胺等。
三、浮选工艺过程
主要包括调浆、调药、调泡三个程序。 浮选前料浆的调制（调浆）：主要是废物的破碎、磨 碎等，目的是得到粒度适宜，基本上单体解离的颗粒， 进入浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求。浓度低， 回收率很低，质量高；浓度过高，回收率也下降。还要 考虑充气量、浮选药剂的消耗、处理能力及浮选时间等 因素。 加药调整（调药）：药剂的种类、数量、添加地点和 方式，应根据预选物质颗粒的性质，通过实验确定。一 般浮选前添加药剂总量的6－7％，其余的分批在适当地 点加入。