Optimizando la extracción de iones de cloruro y calcio de las cenizas volantes de la incineración de residuos sólidos municipales de Zhoushan, China: Efectos de las condiciones de lixiviación y aplicaciones industriales
Autores: Zhang, Kaicheng; Xue, Yecheng; Liu, Dongyan; Zhao, Jianfu; Sibhat, Marta; Tong, Yang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimizando la extracción de iones de cloruro y calcio de las cenizas volantes de la incineración de residuos sólidos municipales de Zhoushan, China: Efectos de las condiciones de lixiviación y aplicaciones industriales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Incineración de residuos sólidos municipales
Cenizas volantes
Calcio
Cloruro
Condiciones de lixiviación
Captura de carbono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La incineración de residuos sólidos municipales (MSWI) produce cenizas volantes que contienen cantidades sustanciales de calcio (Ca), cloruro (Cl) y otros elementos valiosos, lo que ofrece un potencial prometedor como materia prima para la captura y utilización de carbono (CCU) y la producción de álcalis. A pesar de que se han explorado numerosos enfoques para mejorar la lixiviación de iones de calcio de las cenizas volantes, los efectos combinados de la sal y las condiciones de lixiviación sobre la extracción de iones no se han investigado a fondo. Este estudio proporciona un examen exhaustivo de varias condiciones de lixiviación, incluyendo la lixiviación primaria -óptima para la eficiencia- y la lixiviación secundaria, que logró la tasa de lixiviación más alta, así como la lixiviación secundaria inversa, centrándose en su impacto en la eficiencia de extracción de calcio. Considerando la eficiencia óptima de lixiviación y la utilización de recursos, este estudio identifica las condiciones industriales más favorables como un tiempo de lixiviación de 15 minutos, una velocidad de agitación de 200 rpm, una temperatura de 25 grados C y una relación líquido-sólido (L/S) de 1:10. La aplicación de una solución de NaCl al 6% en la lixiviación asistida por sal elevó la concentración de iones de calcio de 4101.5 mg/L a 4662.6 mg/L, lo que indica una mejora sustancial en el rendimiento de lixiviación. Además, en la lixiviación asistida por carbonato y por ultrasonido, la introducción de CO aumentó aún más las cantidades de extracción de calcio, pero no mejoró la eficiencia, mientras que la intervención ultrasónica tuvo un impacto mínimo. Esta investigación investiga eficiencias mejoradas a través de múltiples condiciones de lixiviación optimizadas y asistidas, avanzando en la utilización de cenizas volantes de MSWI en aplicaciones de captura de carbono, al tiempo que allana nuevos caminos para prácticas industriales sostenibles que podrían revolucionar la gestión de residuos y apoyar los objetivos ambientales globales.
Descripción
La incineración de residuos sólidos municipales (MSWI) produce cenizas volantes que contienen cantidades sustanciales de calcio (Ca), cloruro (Cl) y otros elementos valiosos, lo que ofrece un potencial prometedor como materia prima para la captura y utilización de carbono (CCU) y la producción de álcalis. A pesar de que se han explorado numerosos enfoques para mejorar la lixiviación de iones de calcio de las cenizas volantes, los efectos combinados de la sal y las condiciones de lixiviación sobre la extracción de iones no se han investigado a fondo. Este estudio proporciona un examen exhaustivo de varias condiciones de lixiviación, incluyendo la lixiviación primaria -óptima para la eficiencia- y la lixiviación secundaria, que logró la tasa de lixiviación más alta, así como la lixiviación secundaria inversa, centrándose en su impacto en la eficiencia de extracción de calcio. Considerando la eficiencia óptima de lixiviación y la utilización de recursos, este estudio identifica las condiciones industriales más favorables como un tiempo de lixiviación de 15 minutos, una velocidad de agitación de 200 rpm, una temperatura de 25 grados C y una relación líquido-sólido (L/S) de 1:10. La aplicación de una solución de NaCl al 6% en la lixiviación asistida por sal elevó la concentración de iones de calcio de 4101.5 mg/L a 4662.6 mg/L, lo que indica una mejora sustancial en el rendimiento de lixiviación. Además, en la lixiviación asistida por carbonato y por ultrasonido, la introducción de CO aumentó aún más las cantidades de extracción de calcio, pero no mejoró la eficiencia, mientras que la intervención ultrasónica tuvo un impacto mínimo. Esta investigación investiga eficiencias mejoradas a través de múltiples condiciones de lixiviación optimizadas y asistidas, avanzando en la utilización de cenizas volantes de MSWI en aplicaciones de captura de carbono, al tiempo que allana nuevos caminos para prácticas industriales sostenibles que podrían revolucionar la gestión de residuos y apoyar los objetivos ambientales globales.