一种镉渣固化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种镉渣固化剂及其制备方法与应用。所述的镉渣固化剂由水泥固化剂、稳定化助剂、吸附剂、稳定剂组成，各组分的质量百分比为：水泥固化剂45％，稳定化助剂15％，吸附剂25％，稳定剂15％；其中，所述的水泥固化剂为硅酸盐水泥，所述的稳定化助剂为石膏和生石灰按质量比为1：1组成的混合物，所述的吸附剂为13X型分子筛和钠基膨润土按质量比为1：1组成的混合物，所述的稳定剂为淀粉和磷酸二氢钙按质量比为1：1组成的混合物。将以上组分进行筛分、混合和搅拌均匀后，为制备的镉渣固化剂；采用本发明专利技术的镉渣固化剂处理镉渣，可使镉渣中镉的浸出浓度小于0.0450mg/kg。本发明专利技术能有效解决镉渣重金属污染，适合大规模的工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及工业固体废物无害化处理及资源化利用
，具体涉及一种镉渣固化剂及制备方法与应用。技术背景：镉化合物是一类对生物体有高度毒害作用的化学物质。人体的镉中毒主要是通过消化道与呼吸道摄取被镉污染的水、食物、空气而引起的。镉在人体内的积蓄作用，潜伏期可长达10～30年。据报道，当水中镉超过0.2mg/L时，居民长期饮水和从食物中摄取含镉物质，可引起“骨痛病”。动物实验表明，小白鼠最少致死量为50mg/kg，进入人体和温血动物的镉，主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中。使肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动。造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。镉对鱼类和其他水生物也有强烈的毒性作用。其毒性最大的为可溶性氯化镉，当质量浓度为0.001mg/L时。对鱼类和水生物就能产生致死作用。氯化镉对农作物生长危害也很大，其临界质量浓度为1.0mg/L，灌溉水中含镉0.04mg/L时可出现明显污染，水中镉质量浓度为0.1mg/L时，就可抑制水体自净作用。故对灌溉水质、渔业水质以及地面水水质标准对镉的浓度都有严格规定。锌冶炼过程所产生的废渣中常含镉、砷等有毒重金属元素。在废渣的堆存和处理过程中，由于溶解、渗流作用，部分重金属会向周围的土壤、水体迁移释放，形成重金属污染。国内外对冶炼废渣处理的主要方法包括综合回收、固化填埋和资源化利用。由于废渣物相结构复杂、有价金属含量偏低，综合回收和资源化利用的技术难度较大，成本偏高，故安全填埋仍是重金属冶炼废渣的处置方法之一。因此，有必要开发一种对有效的水泥固化剂来处理镉渣。
技术实现思路
为解决镉渣固化稳定化的技术问题，本专利技术提供一种低成本镉渣的处理剂，将镉渣稳定固化成镉渣固化体，再将镉渣固化体填埋以达到安全处理镉渣的目的。所述的一种镉渣固化剂，由水泥固化剂、稳定化助剂、吸附剂、稳定剂和水组成，各组分的质量百分比为：水泥固化剂45％；稳定化助剂15％；吸附剂25％；稳定剂15％；以上组分的质量总和为100％。其中，所述的水泥固化剂为硅酸盐水泥，所述的稳定化助剂为石膏和生石灰按质量比为1：1组成的混合物，所述的吸附剂为13X型分子筛和钠基膨润土按质量比为1：1组成的混合物，所述的稳定剂为淀粉和磷酸二氢钙按质量比为1：1组成的混合物。本专利技术同时提供一种镉渣固化剂的制备方法，包括：(1)固化剂制备：提供硅酸盐水泥，经筛分处理得到颗粒粒径不超过0.2毫米的粉状固化剂；(2)稳定化助剂制备：提供石膏和生石灰原料，经筛分处理后分别得到不超过1毫米的颗粒物，石膏和生石灰按质量比1：1进行混合得到稳定化助剂；(3)吸附剂制备：提供13X型分子筛和钠基膨润土原料，经筛分处理后分别得到不超过1毫米的颗粒物，13X型分子筛和钠基膨润土按质量比1：1进行混合得到吸附剂；(4)稳定剂制备：提供淀粉和磷酸二氢钙原料，经筛分处理后分别得到不超过1毫米的颗粒物，淀粉和磷酸二氢钙按质量比1：1进行混合得到稳定剂；(5)将制备好的所述固化剂、稳定化助剂、吸附剂及稳定剂按质量百分比45％：15％：25％：15％的比例进行混合搅拌5分钟，得到镉渣固化剂。本专利技术还提供一种镉渣固化剂的应用，包括以下步骤：(1)提供镉渣，所述镉渣中镉的含量为2～10mg/kg；(2)将镉渣与镉渣固化剂混合，配比(质量比)为：镉渣：镉渣固化剂＝100：15～20，加入适量的水，在强制式搅拌机或砂浆搅拌机中进行搅拌混合10分钟，形成浆料；(3)将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进行保湿自然养护20～30天，得到镉渣固化体。相较于现有技术，本专利技术提供的镉渣固化体及其制备方法具有以下有益效果：一、通过加入适量的稳定化剂、稳定化助剂、吸附剂等，可降低水泥固化剂的用量，能有效减少固化块镉离子的浸出浓度，使镉渣中镉的浸出浓度小于0.05mg/kg，增大固化能力；二、固化工艺简单，原材料都是低成本材料，且不用高温烧结，易产业化，同时在固化过程中不会产生二次废渣、废水和废气，环保且更加安全有效；三、稳定化助剂使用石膏和生石灰，调节PH值至碱性，配合稳定化剂硫化钠和钠基膨润土的使用，同时自身具有使镉渣稳定化的性能。四、吸附剂的使用，可配合稳定化固化剂的使用，使得重金属镉离子及其化合物与之结合，不利于镉离子的浸出，同时保湿自然养护有利于增强固化效果。附图说明图1是本专利技术提供的镉渣固化剂的制备方法的工艺流程图。具体实施方式：实施例1镉渣固化剂由水泥固化剂、稳定化助剂、吸附剂、稳定剂和水组成，各组分的质量百分比为：水泥固化剂45％；稳定化助剂15％；吸附剂25％；稳定剂15％。其中，所述的水泥固化剂为硅酸盐水泥，所述的稳定化助剂为石膏和生石灰按质量比为1：1组成的混合物，所述的吸附剂为13X型分子筛和钠基膨润土按质量比为1：1组成的混合物，所述的稳定剂为淀粉和磷酸二氢钙按质量比为1：1组成的混合物。所述镉渣固化剂的制备、使用、结果检测、安全填埋等过程如下：1、镉渣固化剂的制备所述镉渣固化剂的制备方法如下：1)固化剂制备：提供硅酸盐水泥，经筛分处理得到颗粒粒径不超过0.2毫米的粉状固化剂；2)稳定化助剂制备：提供石膏和生石灰原料，经分别筛分处理后得到不超过1毫米的颗粒物，按重量比1：1进行混合得到稳定化助剂；3)吸附剂制备：提供13X型分子筛和钠基膨润土原料，经分别筛分处理后得到不超过1毫米的颗粒物，按重量比1：1进行混合得到吸附剂；4)稳定剂制备：提供稳定剂为淀粉和磷酸二氢钙原料，经分别筛分处理后得到不超过1毫米的颗粒物，按重量比1：1进行混合得到稳定剂；5)将制备好的所述固化剂、稳定化助剂、吸附剂及稳定剂按质量百分比45％：15％：25％：15％的比例进行混合搅拌5分钟，得到镉渣固化剂。2、镉渣固化剂的使用1)提供镉渣，所述镉渣为湖南省某化工厂区遗留废渣，其中镉的含量为5mg/kg。2)将镉渣与镉渣固化剂混合，配比(质量比)为：镉渣：镉渣固化剂＝100：15，加入适量的水，在强制式搅拌机或砂浆搅拌机中进行搅拌混合10min，形成浆料；3)将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用砌块成型模具压制成240×115×53mm的块体，经振动、压制成型后，静置12小时，进行保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镉渣固化剂，其特征在于：它由水泥固化剂、稳定化助剂、吸附剂、稳定剂组成，各组分的质量百分比为：水泥固化剂45％，稳定化助剂15％，吸附剂25％，稳定剂15％；其中，所述的水泥固化剂为硅酸盐水泥，所述的稳定化助剂为石膏和生石灰按质量比为1：1组成的混合物，所述的吸附剂为13X型分子筛和钠基膨润土按质量比为1：1组成的混合物，所述的稳定剂为淀粉和磷酸二氢钙按质量比为1：1组成的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种镉渣固化剂，其特征在于：它由水泥固化剂、稳定化助剂、吸附剂、
稳定剂组成，各组分的质量百分比为：水泥固化剂45％，稳定化助剂15％，吸附
剂25％，稳定剂15％；其中，所述的水泥固化剂为硅酸盐水泥，所述的稳定化助
剂为石膏和生石灰按质量比为1：1组成的混合物，所述的吸附剂为13X型分子
筛和钠基膨润土按质量比为1：1组成的混合物，所述的稳定剂为淀粉和磷酸二
氢钙按质量比为1：1组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种镉渣固化剂的制备方法，其特征在于：所述
的制备方法包括以下步骤：
(1)固化剂制备：提供硅酸盐水泥，经筛分处理得到颗粒粒径不超过0.2
毫米的粉状固化剂；
(2)稳定化助剂制备：提供石膏和生石灰原料，经分别筛分处理后得到不
超过1毫米的颗粒物，石膏和生石灰按质量比1：1进行混合得到稳定化助剂；
(3)吸附剂制备：提供13X型分子筛和钠基膨润土原料，经分别筛分处理
后得到不超过1毫米的颗粒物，13X型分子筛和钠基膨润...

【专利技术属性】
技术研发人员：周益辉，
申请(专利权)人：周益辉，
类型：发明
国别省市：湖南;43