一种砷渣固化体及砷渣固化稳定化的方法技术

本发明专利技术提供了一种砷渣固化体及固化稳定化的方法。本发明专利技术提供的砷渣固化体，以重量份计，包括：砷渣30～60％，粉煤灰0～20％，矿渣0～20％，生石灰10～20％，硫酸钙2～5％，水泥8～15％，其中，粉煤灰和矿渣不同时为0。将所述砷渣、粉煤灰和/或矿渣、生石灰、硫酸钙混合后混磨，得混合料，将混合料与水、减水剂、水泥充分搅拌混匀，得到料浆，料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然免蒸养护即得。本发明专利技术提供的砷渣固化体及固化稳定化的方法，砷渣固化效率高、成本低、工艺简单等优点，解决了砷渣固化稳定化效果差、固化体增容比高的难题。

Arsenic slag solidifying body and method for solidifying arsenic slag

The invention provides an arsenic slag solidified body and a curing stabilization method. The arsenic slag solidified body provided by the invention comprises 30-60% arsenic slag, 0-20% fly ash, 0-20% slag, 10-20% quicklime, 2-5% calcium sulfate and 8-15% cement, in which fly ash and slag are 0 at different times. After mixing and grinding the arsenic slag, fly ash and/or slag, quicklime and calcium sulfate, the mixture is obtained. The mixture is fully mixed with water, water reducing agent and cement to obtain slurry. The slurry is poured into the mold, shaken fully, maintained for 6-24 hours, demoulded and maintained naturally without steam after demoulding. The arsenic slag solidification body and the solidification stabilization method provided by the invention have the advantages of high solidification efficiency, low cost and simple process, and solve the difficult problems of poor solidification stabilization effect of arsenic slag and high volume increase ratio of solidified body.

【技术实现步骤摘要】
一种砷渣固化体及砷渣固化稳定化的方法
本专利技术涉及危险废物处理领域，尤其涉及一种砷渣固化体及固化稳定化的方法。
技术介绍
含砷废渣主要来自冶炼废渣、处理含砷废水和废酸的沉渣以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。冶炼炉渣(尤其是锑冶炼过程中产生的砷碱渣)中砷含量较高、污染较严重。从整个有色冶金系统来看，进入冶炼厂的砷，除一部分直接回收成产品白砷(如从高砷烟灰中直接提取白砷)外，其它的含砷中间产物最终几乎都进入到含砷废渣中。砷渣属于危险废弃物，其处理和处置需要符合国家危废处理的相关要求进行。目前，国内产生的废渣大多含砷较高，环境潜在危害大，不具备资源化条件，一般固化稳定化处理后进入危废填埋场。国内常用水泥固化技术处理砷渣，现行的固化工艺具有众多的缺点：1)水泥添加量大；2)需作涂层处理；3)处理后增容比大。目前固化的增容比高达6-7，有些地区甚至达到10，导致处置成本高达1000元以上，而且不利于填埋。也有部分地方采用有机聚合固化技术，虽然添加的催化剂数量很少、最终产品的增容比其它固化法小，但是操作安全性差、对设备的耐腐要求高、固化体耐老化性能差、需装入容器处置等，处置费用也居高不下。稳定化技术也是一种处理砷渣的方法，具体操作是先对砷渣进行预处理，用热水或酸碱等溶液将砷浸出，然后对浸出液进行稳定化处理。通过往浸出液中加入钙盐、铁盐沉淀剂，生成相对难溶的、自然条件下较稳定的砷酸盐和亚砷酸盐，再经过滤即可除去液相中的砷。该处理技术工艺复杂、处理时间长，而且在处理过程中会产生二次污染物。因此，根据目前砷渣处理技术存在的问题，在砷渣处理过程中，一方面考虑砷渣的固化问题，所采用的工艺应该能尽可能降低砷的浸出毒性；另一方面，也要考虑砷渣固化的增容比。因此，开发砷渣固化效果好、增容比低的砷渣固化稳定化方法方法对于解决砷渣污染难题具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是解决现有砷渣固化稳定化效果差、固化体增容比高的难题，提供一种低成本的砷渣固化稳定化方法。本专利技术的一个目的是提供一种砷渣固化体，以重量份计，所述砷渣固化体包括：砷渣30～60％，粉煤灰0～20％，矿渣0～20％，生石灰10～20％，硫酸钙2～5％，水泥8～15％，减水剂0.5～2％，其中，粉煤灰和矿渣不同时为0。具体的，所述砷渣固化体包括下述1)和/或2)：1)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、矿渣1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g；2)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、粉煤灰1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g。具体的，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种。具体的，将所述砷渣、粉煤灰和/或矿渣、生石灰、硫酸钙混合后混磨。具体的，所述混磨的时间为0.2-1h；和/或所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。再具体的，所述混磨时间为0.2h。本专利技术的另一个目的是提供一种砷渣固化体的制备方法，所述方法包括：1)将所述砷渣、粉煤灰和/或矿渣、生石灰、硫酸钙混合后混磨，得混合料；2)将所述混合料加水、减水剂拌匀后与水泥混合拌匀得料浆；3)将所述料浆倒入模具中，震荡成型后，养护6～24小时脱模，脱模后自然免蒸养护即得。具体的，所述方法还包括下述1)-4)所述中的至少一种：1)所述方法中，以重量份计，包括：砷渣30～60％，粉煤灰0～20％，矿渣0～20％，生石灰10～20％，硫酸钙2～5％，水泥8-15％，减水剂0.5～2％，其中，粉煤灰和矿渣不同时为0；2)所述方法中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种；3)所述混磨的时间为0.2-1h；4)所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。具体的，所述方法中，所述砷渣固化体包括下述下述1)和/或2)：1)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、矿渣1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g；2)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、粉煤灰1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g。本专利技术的还一个目的是提供本专利技术任一所述的方法制备得到的砷渣固化体。本专利技术的还一个目的是提供本专利技术任一所述的砷渣固化体的应用。本专利技术的再一个目的是提供本专利技术任一所述方法的应用。具体的，所述任一应用包括下述1)-2)所述中的至少一种：1)在制备砷渣固化体或其相关产品中的应用；2)在含砷废弃物处理中的应用。本专利技术所述的砷渣固化稳定化方法，其原理包括：(1)砷渣稳定化预处理：将所述砷渣、粉煤灰、矿渣、生石灰、硫酸钙充分混合后，置于球磨机、立磨或者雷蒙磨中混磨0.2-1h；在此过程中，物料颗粒不断减小，生石灰的强碱与粉煤灰、矿渣中的二氧化硅、三氧化二铝充分接触，生成CaO·SiO2·nH2O、CaO·Al2O3·nH2O等具有胶凝性的物质，在后续的反应中能够起到与水泥类似的作用，进一步增强材料的强度。在混磨中，砷渣颗粒不断减小，与混合料中的其余物质充分接触、混合，对后续的固化起到促进作用。这与常规的水泥固化是不同的，常规水泥固化容易造成砷渣混合不均匀，因此，需要更多的水泥才能固化，进而导致更高的增容比。(2)将步骤(1)所得混合料与水泥充分混合，加水搅拌，加入减水剂，使物料混合均匀，得到所述砷渣固化浆体；(3)成型：将步骤(2)所得料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护。砷渣与混合料中的胶凝性物质充分接触，在养护过程中，可溶解性砷被胶凝物质充分的包裹、固定，因此，砷渣得到固化和稳定化。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的一种砷渣固化体及砷渣固化稳定化方法，由于采用球磨活化的工艺，很大程度的提升了砷渣固化体的强度。由于砷渣掺量高，大大降低了固化体的增容比，同时添加一定量的粉煤灰、矿渣等废弃物，极大降低了生产成本和后续的处理成本。养护时采用自然免蒸养护，避免了传统高压蒸发养护的繁琐工艺，简化了工艺。实验证明，采用本专利技术所制的固化体浸出毒性及强度均能满足填埋场相关要求。本专利技术提供的一种砷渣固化稳定化方法，具有砷渣固化效率高、成本低、工艺简单等优点，解决了砷渣固化稳定化效果差、固化体增容比高的难题。附图说明图1为一种砷渣固化稳定化方法的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。实施例1如图1所示，一种砷渣固化稳定化方法，步骤包括：(1)砷渣稳定化预处理：将砷渣(干基)6000g、粉煤灰900g、矿渣700g、生石灰1000g、硫酸钙200g充分混合后，置于球磨机中混磨0.5h；(2)将步骤(1)所得混合料与1200g水泥充分混合，加水2000g搅拌，加入萘系减水剂150g，使物料混合均匀，得到所述砷渣固化体料浆；(3)成型：将步骤(2)所得料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护12小时脱模，脱模后自然免蒸养护。上述配方，经测试，7天抗压强度为4.37MPa，28天抗压强度为10.47MPa，总砷浸出毒性小于1mg/L,固化体增容比<2。实施例2一种砷渣固化稳定化方法，步骤包括：(1)砷渣稳定化及活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砷渣固化体，其特征在于，以重量份计，所述砷渣固化体包括：砷渣30～60％，粉煤灰0～20％，矿渣0～20％，生石灰10～20％，硫酸钙2～5％，水泥8～15％，减水剂0.5～2％，其中，粉煤灰和矿渣不同时为0。

【技术特征摘要】
1.一种砷渣固化体，其特征在于，以重量份计，所述砷渣固化体包括：砷渣30～60％，粉煤灰0～20％，矿渣0～20％，生石灰10～20％，硫酸钙2～5％，水泥8～15％，减水剂0.5～2％，其中，粉煤灰和矿渣不同时为0。2.根据权利要求1所述的砷渣固化体，其特征在于，所述砷渣固化体包括下述1)和/或2)：1)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、矿渣1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g；2)每10100g所述砷渣固化体包括：砷渣5000g、粉煤灰1600g、生石灰1700g、硫酸钙200g、水泥1500g、减水剂100g。3.根据权利要求1和/或2所述的砷渣固化体，其特征在于：所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种。4.根据权利要求1、2和/或3任一所述的砷渣固化体，其特征在于，将所述砷渣、粉煤灰和/或矿渣、生石灰、硫酸钙混合后混磨。5.根据权利要求4所述的砷渣固化体，其特征在于：所述混磨的时间为0.2-1h；和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：智强，张志远，
申请(专利权)人：东莞理工学院，北京赛知科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44