申请日2016.09.14
公开(公告)日2017.03.01
IPC分类号C04B28/26
摘要
本发明公开了一种电镀污泥水泥砖及其制备方法，该电镀污泥水泥砖包括以下质量份的原料：100份水泥;10～80份电镀重金属污泥;5～40份河沙;1～18份活性氧化铝;1～16份硅酸钠;0.5～10份有序介孔炭、0.5～10份二硫代胺基甲酸盐类衍生物以及1.2‑1.5倍固体总质量份数的水。该水泥砖制备方法包括以下步骤：1)对电镀重金属污泥进行酸碱中和处理和破碎处理;2)将原料按比例搅拌混合均匀，加水搅拌，压制成型，得到砖坯;3)对砖坯进行陈化，再自然干燥，得到电镀污泥水泥砖。本发明的电镀污泥水泥砖力学性能优异、强度高，长期使用无重金属离子溶出，安全环保;本发明的方法简单高效，不需要对砖坯进行烧制，减少了能耗，降低了生产成本。
权利要求书
1.一种电镀污泥水泥砖，其特征在于，包括以下质量份数的原料：
100份水泥;10～80份电镀重金属污泥;5～40份河沙;1～18份活性氧化铝;1～16份硅酸钠;0.5～10份有序介孔炭、0.5～10份二硫代胺基甲酸盐类衍生物以及1.2-1.5倍固体总质量份数的水。
2.根据权利要求1所述的电镀污泥水泥砖，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥，所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物为γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚乙烯亚胺二硫代氨基甲酸盐、二硫代二乙烯三氨基甲酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的电镀污泥水泥砖，其特征在于，所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物为γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的电镀污泥水泥砖，其特征在于，所述电镀重金属污泥的含水率为15%～45%。
5.根据权利要求1所述的电镀污泥水泥砖，其特征在于，所述河沙的粒径小于0.15mm。
6.根据权利要求1所述的电镀污泥水泥砖，其特征在于，所述活性氧化铝的粒径为0.514nm～0.6nm。
7.权利要求1～6中任意一项所述的电镀污泥水泥砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对电镀重金属污泥进行酸碱中和处理和破碎处理;
(2)将水泥、电镀重金属污泥、河沙、活性氧化铝、硅酸钠、有序介孔炭和二硫代胺基甲酸盐类衍生物搅拌混合均匀，加入1.2-1.5倍固体总质量份数的水搅拌，压制成型，得到砖坯;
(3)对砖坯进行陈化，再自然干燥，得到电镀污泥水泥砖。
8.根据权利要求7所述的电镀污泥水泥砖的制备方法，其特征在于，所述电镀重金属污泥进行破碎处理后粒径小于2mm。
9.根据权利要求7所述的电镀污泥水泥砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中压制成型的成型压力为20～30MPa。
10.根据权利要求7所述的电镀污泥水泥砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中陈化的时间为20～30小时，自然干燥的时间为1～2天。
说明书
一种电镀污泥水泥砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电镀污泥水泥砖及其制备方法。
背景技术
电镀污泥是电镀行业的各种电镀废液和电解槽液通过液相化学处理后所产生的固体废料，由于各电镀厂家的生产工艺及处理工艺不同，造成电镀污泥的化学成分相当复杂，主要含有镉、汞、铅、铬、砷、镍、锌、铜等重金属化合物，还含有病原菌、寄生虫卵、有机污染物等有毒有害物质，属于国家规定的危险固体废弃物之一。
各级政府及有关部门都在积极寻找有效的处理技术，目前主要采用如下几种方法对电镀污泥进行处理：1)通过填埋对电镀污泥进行处理，以减少对环境的污染，但电镀污泥的成分比较复杂，含水率高，特别是重金属含量高，属于高污染危险固体废弃物，直接填埋会污染土壤和地下水资源，容易产生二次污染，对环境造成严重危害;2)建立重金属回收厂进行重金属回收，这种方法虽然能将电镀污泥的部分重金属回收循环加以利用，但重金属回收厂投资大、成本高，回收不完全，产生的废渣还有再次污染环境的可能，仍需进行后续次处理;3)制作污泥砖，直接以电镀污泥为原料，制备建筑用砖，但现有的制砖技术固化率低，重金属会逐渐释放出，仍然会危害环境和人身安全，且有些工艺需要进行高温烧制，耗能多、污染空气、砖块质量参差不齐，成品率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电镀污泥水泥砖及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种电镀污泥水泥砖，包括以下质量份数的原料：
100份水泥;10～80份电镀重金属污泥;5～40份河沙;1～18份活性氧化铝;1～16份硅酸钠;0.5～10份有序介孔炭、0.5～10份二硫代胺基甲酸盐类衍生物以及1.2-1.5倍固体总质量份数的水。
进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物为γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚乙烯亚胺二硫代氨基甲酸盐、二硫代二乙烯三氨基甲酸钠中的一种或多种。
进一步地，所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物为γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
进一步地，所述电镀重金属污泥的含水率为15%～45%。
进一步地，所述河沙的粒径小于0.15mm。
进一步地，所述活性氧化铝的粒径为0.514nm～0.6nm。
上述的电镀污泥水泥砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对电镀重金属污泥进行酸碱中和处理和破碎处理;
(2)将水泥、电镀重金属污泥、河沙、活性氧化铝、硅酸钠、有序介孔炭和二硫代胺基甲酸盐类衍生物搅拌混合均匀，加入1.2-1.5倍固体总质量份数的水搅拌，压制成型，得到砖坯;
(3)对砖坯进行陈化，再自然干燥，得到电镀污泥水泥砖。
进一步地，所述电镀重金属污泥进行破碎处理后粒径小于2mm。
进一步地，所述步骤(2)中压制成型的成型压力为20～30MPa。
进一步地，所述步骤(3)中陈化的时间为20～30小时，自然干燥的时间为1～2天。
本发明的有益效果是：
1)通过水泥固化把有害物质密封在硬化组织内，通过水泥中粉末状的硅酸钙水化物胶体对有害物质进行吸附形成固溶体，将其束缚;
2)通过金属螯合剂-二硫代氨基甲酸盐类衍生物(DTC)与金属离子结合，将金属离子包合到螯合剂内部，变成稳定的，分子量更大的化合物;
3)通过活性氧化铝和有序介孔炭加强凝聚和络合效应，使重金属可以长久固化，不易释放到环境中;
4)本发明的电镀污泥水泥砖力学性能优异、强度高，长期使用无重金属离子溶出，安全环保;
5)本发明的方法简单高效，不需要对砖坯进行烧制，减少了能耗，降低了生产成本。
