强化浸出-顺次多级萃取回收飞灰中铜锌的界面反应及迁移机制研究

Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) fly ash accumulates a significant amount of soluble heavy metals, which poses serious risks to environment and human health. A set of feasible methods for metals recovery will effectively improve current situations of pollutions, high processing costs etc. that caused by the accumulation of fly ash. In this project, recovery of copper and zinc from fly ash in Guangzhou urban area is aimed to evaluated based on enhanced leaching-sequential solvent extraction coupled system. It is of scientific values that how to improve the leaching efficiency. This study will focus on the influence parameters. By means of various characterization analysis respect with chemical composition and state, morphology, bonding status and coordination conditions of fly ash before and after leaching, the interfacial reactions between fly ash and aqueous media could be elucidated. the leaching mechanism of copper and zinc during leaching process can be evaluated by the analysis of the difference on speciation distribution, with the assisting of synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy and XRD quantitative analysis. The objective is to unravel the leaching mechanism and optimize the enhanced leaching-sequential extraction coupled system. Furthermore, it would be a new alternative of technology and theory for the resource utilization and the removal of heavy metals from MSWI fly ash.

飞灰富集大量易浸溶重金属给环境和人类健康带来严重威胁。开发经济可靠的重金属回收方法可有效改善其污染严重、处理成本昂贵、资源浪费的现状。本研究提出了强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，以广州市垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象，低成本地回收铜、锌，为飞灰中高价值金属元素再利用提供了有效技术。本研究的科学问题主要在于金属元素浸出效率的有效强化，关键点是飞灰在浸出体系中的界面反应和金属元素的迁移规律。本研究将解析浸出过程中主控因素（如飞灰粒度、化学组成、形貌特征、金属赋予形态、元素的成键状况及配位环境等物理化学性质特性），厘清查明飞灰金属浸出过程中的界面反应及机制。基于同步辐射X射线吸收光谱分析和XRD定量分析等技术系统地探讨铜、锌浸出前后的赋存形态差异，解析浸出过程中铜、锌的迁移转化机理，完善强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，为飞灰的无害化和资源化提供新的技术和理论。

垃圾焚烧飞灰富集大量易浸溶重金属给环境和人类健康带来严重威胁。开发经济可靠的重金属回收方法可有效改善其污染严重、处理成本昂贵、资源浪费的现状。本项目提出了强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，以广州市垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象，低成本地回收铜、锌，为飞灰中高价值金属元素再利用提供了有效技术。本项目厘清查明飞灰金属浸出过程中的界面反应及机制解析浸出过程中铜、锌的迁移转化机理，完善强化浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，为飞灰的无害化和资源化提供新的技术和理论。.1. 本项目首次提出了一种包括浸出、溶剂萃取和吸附的湿法工艺，以实现从飞灰中回收金属和二次污染物的一体化的处理流程。.2. 通过两种标准方法，即最大有效性浸出试验和分批浸出试验，对飞灰中重金属的迁移性和浸出性进行评价，并研究了飞灰中重金属镉和铜的去除，提出了一种新的粉煤灰浸出可用性评估和粉煤灰重金属净化综合工艺。.3. 基于浸出-顺次多级萃取金属回收耦合系统，对2018年广州城市固体废物数据进行了相关环境和经济评估，结果显示出了巨大的经济效益，并有效减少二氧化碳的排放。有价金属回收与有毒元素/物质去除作为一个完整的组合工艺相结合，为飞灰处理提供了有效策略。 .综上，本项目进行的固废焚烧飞灰的无害化处理以及资源化利用，取得了一定的成效，并通过相关环境和经济评估，显示出了巨大的实际应用潜力。