申请日2018.07.03
公开(公告)日2018.12.14
IPC分类号C04B28/00
摘要
本发明公开一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。本发明将钢渣、地聚合物、含砷污泥进行搅拌或球磨混匀得到混合物A，其中以混合物A的质量百分数为100%计，钢渣10~50%、含砷污泥10~80%、其余为地聚合物;在混合物A中加入水，混合均匀得到浆料A，浆料A进行熟化;将熟化的浆料A进行浇筑或压制成型得到固化体A;将固化体A进行自然养护或蒸汽养护得到固化体B，固化体B的抗压强度高、浸出毒性低。本发明采用钢渣协同地聚合物对含砷污泥进行固化处理，将含砷污泥进行包裹形成稳定的含砷固体，减少砷在环境中的扩散和危害。
权利要求书
1.一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将钢渣、地聚合物、含砷污泥进行搅拌或球磨混匀得到混合物A，其中以混合物A的质量百分数为100%计，钢渣10~50%、含砷污泥10~80%、其余为地聚合物;
(2)在步骤(1)的混合物A中加入水，混合均匀得到浆料A，浆料A进行熟化10~40min;
(3)将步骤(2)熟化的浆料A进行浇筑或压制成型得到固化体A;
(4)将步骤(3)的固化体A进行自然养护或蒸汽养护得到固化体B。
2.根据权利要求1所述钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，其特征在于：钢渣为f-CaO<3%的钢渣微粉，钢渣微粉的比表面积≥300m2/kg。
3.根据权利要求1所述钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，其特征在于：含砷污泥为有色冶金企业日常工业生产所形成的砷含量为0.1~30%的含砷污泥。
4.根据权利要求1所述钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，其特征在于：步骤(2)中水与混合物A的质量比为(0.2~0.3):1。
5.根据权利要求1所述钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，其特征在于：步骤(4)自然养护为常温下养护7d以上;蒸汽养护为温度为70~100℃、饱和蒸汽压为1.0~2.0Mpa、湿度为85%以上的条件下养护2~8h。
说明书
一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法
技术领域
本发明涉及一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。
背景技术
人为来源的含砷污染物可通过工业生产和农业生产两种产生。工业生产释放出的含砷污染物主要是通过对含砷硫化矿的开采和冶炼，这会产生大量的含砷废气、含砷废水和含砷废渣，这“三废”若不妥善处置，会因雨淋风化的作用进入到周围的环境中，从而造成严重的砷污染。
在固体废物中,对环境影响较大的主要是有害固体废物。全国有色冶炼过程中,一年约有5000t As,500t Cd,50t Hg从废物中流失,对环境的污染严重,危害显著。砷是一种类金属物质,能形成一系列的高毒类化合物,砷可由呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收,会引起神经衰弱综合征,多发性神经病和皮肤粘膜病变等,砷的无机化合物可引起肺癌和皮肤癌。某锑矿冶炼中排出的含砷烟尘污染水井,致使30人中毒和6人死亡,该矿井已被封闭。为了满足水污染控制标准而对废水进行处理后,砷等有害物质大多转移到污泥中,因此,对含砷污泥的安全处理与处置研究,有重要的现实意义。
固化/稳定化技术是处理含重金属废物的重要方法之一。 以水泥为基质的固化/稳定化技术已广泛应用于有毒废弃物的处理。然而，传统的水泥固化方法存在着许多不安定因素，如废弃物中的某些重金属盐会延长水泥固化时间和降低固化体的物理强度。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法。本发明采用钢渣协同地聚合物对含砷污泥进行固化处理，将含砷污泥进行包裹形成稳定的含砷固体，减少砷在环境中的扩散和危害。
一种钢渣协同地聚合物固化含砷污泥的方法，具体步骤如下：
(1)将钢渣、地聚合物、含砷污泥进行搅拌或球磨混匀得到混合物A，其中以混合物A的质量百分数为100%计，钢渣10~50%、含砷污泥10~80%、其余为地聚合物;
(2)在步骤(1)的混合物A中加入水，混合均匀得到浆料A，浆料A进行熟化10~40min;
(3)将步骤(2)熟化的浆料A进行浇筑或压制成型得到固化体A;
(4)将步骤(3)的固化体A进行自然养护或蒸汽养护得到固化体B;
所述钢渣为f-CaO<3%的钢渣微粉，钢渣微粉的比表面积≥300m2/kg;钢渣由炉料中的多种金属的氧化物和硫化物、被侵蚀的炉衬材料、炉料掺杂和为了调整钢渣性质而加入的铁矿石、石灰石等组成，成分复杂;
所述含砷污泥为有色冶金企业日常工业生产所形成的砷含量为0.1~30%的含砷污泥;
所述步骤(2)中水与混合物A的质量比为(0.2~0.3):1;
所述步骤(4)自然养护为常温下养护7d以上;蒸汽养护为温度为70~100℃、饱和蒸汽压为1.0~2.0Mpa、湿度为85%以上的条件下养护2~8h;
所述地聚合物由AlO4和SiO4四面体结构单元组成三维立体网状结构的无机聚合物，呈类沸石状笼形结构;
利用成分复杂的钢渣和沸石状笼形结构的地聚合物能够有效地以化学键和物理吸附的形式固化砷;
本发明的有益效果为：
(1)本发明采用钢渣协同地聚合物对含砷污泥进行固化处理，将含砷污泥进行包裹形成稳定的含砷固体，减少砷在环境中的扩散和危害;
(2)本发明利用成分复杂的钢渣和沸石状笼形结构的地聚合物能够有效地以化学键和物理吸附的形式固化砷，并且地聚合物的碱激活和钢渣结合可有效中和含砷污泥的酸度，降低浸出毒性;
(3)本发明方法固化养护处理的稳定含砷固体强度、密实性、耐热性、耐久性均较好，可以用来进行制砖，铺路;
(4)本发明方法利用钢渣和地聚合物协同处理含砷污泥，既处理冶金生产后大量钢渣的堆存问题，也解决含砷污泥的堆存过程中对环境的危害，达到以废治废的目的。
