铅锌冶炼行业废旧除尘布袋污染特征及回收利用试验研究

摘要

袋式除尘器是各类除尘器中应用最广的一种，就数量而言，布袋除尘器占除尘器总量的60％以上；就处理烟气量而言，占到70％以上。近年来，随着滤料、电磁脉冲阀的不断开发、完善以及滤料加工技术日趋成熟，原来布袋除尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的问题都得到了解决，布袋除尘器的应用也越来越广泛，随之产生的废旧除尘布袋数量也越来越多。尽快找到处理废旧除尘布袋方法，是解决废旧除尘布袋环境污染问题关键所在。
　　 本研究课题就是基于以上目的提出的。广东某铅锌冶炼厂的烧结车间废旧除尘布袋及其布袋上的飞灰为试验材料，以不同HNO3-H2O2-HF配比的酸体系对布袋及飞灰进行微波全量消解，并采用BCR三步浸提法提取飞灰中Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd六种重金属形态，利用FAAS检测布袋及飞灰中六种重金属的全量及飞灰中各形态含量；在获取最佳微波消解条件之后分别采用干法灰化和微波消解两种预处理方法处理废旧除尘布袋样品，用火焰原子吸收光谱法测定样品中Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd6种重金属元素含量，同时用两种前处理方法对国家一级标准物质进行测定，并与标准值比对，验证两种方法的准确度和精密度。在确定重金属含量的基础上，将废旧除尘布袋实行破碎并与制革污泥混合进行固化试验，以寻找废旧除尘布袋污染控制的方法。
　　 废旧布袋污染特征研究结果表明：对铅锌冶炼厂废旧除尘布袋微波消解效果最好的酸体系配比为：HNO3：H2O2：HF为10:2:2。在最佳消解条件下测得铅锌冶炼厂废旧除尘布袋和飞灰中重金属含量较高，远大于国家土壤环境质量标准三级标准值(GB15168-1995)。飞灰中不同重金属的形态分布差异较大，Ni主要以残渣态和酸可交换态存在，Cu和Pb以残渣态为主，Zn的4种形态分布都较均匀，Cd、Zn潜在的迁移性最强。不同的样品分解方法对各重金属元素的测定结果会产生不同程度的影响，微波消解法相对于干法灰化法的准确度试剂利用率较高，有利于元素的分析。干法灰化和微波消解两种前处理方法的精密度(RSD，n=11)均小于5％。
　　 废旧除尘布袋与制革污泥固化试验结果表明，废旧除尘布袋对制革污泥固化块的抗压强度和力学性质有一定的影响，固化试验中加入的水泥、煤渣和粉煤灰对废旧除尘布袋中的重金属具有一定的稳定化作用，重金属质量浓度满足国家标准。经养护后的固化块含水率均保持在35％左右，符合填埋场的进场标准。