一种固化剂及其制备方法、泥浆固化的方法技术

本发明专利技术提供了一种固化剂及其制备方法、泥浆固化的方法，包括按照质量份数计的以下组份：粉煤灰20～30份，木质灰10～20份，可溶性硅酸盐11～21份，碳酸钙5～8份，硫酸钙3～5份，氟化钙0.5～2.5份，氧化钙15～20份，氧化镁12～16份和增强剂3～5份。本发明专利技术所提供的固化剂，为木质灰和粉煤灰系列固化剂，粉煤灰的添加可以降低水化热，其他组份可以进一步提高底泥的固化效果，具有团粒结构的优良透水性能和保水性能，可以稳定淤泥中的重金属，使其脱水固化。本发明专利技术所提供的泥浆固化的方法，以使泥浆迅速脱水，适用于不同场景，包括但不限于黑臭河道底泥、流域河道底泥、其他含水淤泥等。

A curing agent and its preparation method, mud curing method

The invention provides a curing agent, a preparation method and a mud curing method, which include the following components according to the mass fraction: 20-30 parts of fly ash, 10-20 parts of wood ash, 11-21 parts of soluble silicate, 5-8 parts of calcium carbonate, 3-5 parts of calcium sulfate, 0.5-2.5 parts of calcium fluoride, 15-20 parts of calcium oxide, 12-16 parts of magnesium oxide and 3-5 parts of reinforcing agent. The solidifying agent provided by the invention is wood ash and fly ash series solidifying agent. The addition of fly ash can reduce the hydration heat, and other components can further improve the solidifying effect of the bottom mud. It has excellent water permeability and water retention performance of the aggregate structure, can stabilize the heavy metals in the mud, and make it dehydrate and solidify. The method of mud solidification provided by the invention can rapidly dehydrate the mud, and is suitable for different scenes, including but not limited to black and smelly river bottom mud, river basin bottom mud, other water bearing mud, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种固化剂及其制备方法、泥浆固化的方法
本专利技术涉及淤泥处理
，具体而言，涉及一种固化剂及其制备方法、泥浆固化的方法。
技术介绍
目前的黑臭河道底泥的淤积，主要是由于大量工业级城市污水的排放，携带过多污染物引起，污染物通过物化和微生物富集作用不断累积，成为影响河水水质的主要污染源。目前，采用环保疏浚的技术对该污染源进行修复。环保疏浚底泥主要处理方式分为生物处理、物化处理和热处理等。因此，将底泥进行脱水固化处理，并进行资源化利用尤为重要。传统的底泥固化剂多为水泥、石灰、粉煤灰的组合，固化强度主要取决于水泥的添加量。水泥的过量加入容易在水化和硬化作用中产生大量水化热，在施工过程中温度会升高至60-80℃，并伴有水蒸气产生。此类固化剂在初期投撒时，会使泥浆pH值升高较多，强碱性的渗出液会对周边环境造成环境污染。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种固化剂，以解决或部分解决上述问题，所述的固化剂为木质灰和粉煤灰系列固化剂，粉煤灰的添加可以降低水化热，其他组份可以进一步提高底泥的固化效果，该固化剂具有团粒结构的优良透水性能和保水性能，具有固成本低、固化时间短、耐酸碱性效果好等优点，可以稳定淤泥中的重金属，使其脱水固化。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的固化剂的制备方法，该方法采用混合原料的操作，具有方便、简单、易于批量生产等优点。本专利技术的第三目的在于提供一种应用该固化剂的固化泥浆的方法，该方法可以使泥浆迅速脱水，适用于不同场景，包括但不限于黑臭河道底泥、流域河道底泥、其他含水淤泥等。并且，固化初始pH较高，一周后将保持中性，不含有害物质，可将固化后的泥浆回用为绿化用土或道路回填用土，并且，固化过程中不释放热量。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种固化剂，包括按照质量份数计的以下组份：粉煤灰20～30份，木质灰10～20份，可溶性硅酸盐11～21份，碳酸钙5～8份，硫酸钙3～5份，氟化钙0.5～2.5份，氧化钙15～20份，氧化镁12～16份和增强剂3～5份。优选的，所述的固化剂，包括按照质量份数计的以下组份：粉煤灰22～28份，木质灰12～18份，可溶性硅酸盐15～20份，碳酸钙6～7份，硫酸钙4～5份，氟化钙1～2份，氧化钙16～18份，氧化镁13～15份和增强剂4～5份。优选的，所述可溶性硅酸盐包括硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。优选的，以质量份数计，所述硅酸盐包括硅酸钠8～13份和硅酸钾3-8份。优选的，以质量份数计，所述硅酸盐包括硅酸钠10～12份和硅酸钾5-8份。优选的，所述增强剂为三异丙醇胺。所述的固化剂的制备方法，包括以下步骤：将粉煤灰、木质灰、可溶性硅酸盐、碳酸钙、硫酸钙、氟化钙、氧化钙、氧化镁和增强剂混合后，得到该固化剂。一种泥浆固化的方法，包括以下步骤：将所述的固化剂加入泥浆中，混匀后静置，直至泥浆固化。优选的，所述混匀的方式为机械搅拌。优选的，所述固化剂的添加量是所述泥浆质量的3％～7％。优选的，所述泥浆的含水量为70％～200％。优选的，所述固化的时间为4～5天。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术所提供的固化剂，为木质灰和粉煤灰系列固化剂，粉煤灰的添加可以降低水化热，其他组份可以进一步提高底泥的固化效果，具有团粒结构的优良透水性能和保水性能，可以稳定淤泥中的重金属，使其脱水固化。(2)本专利技术所提供的固化剂，具有固成本低、固化时间短、耐酸碱性效果好等优点。(3)本专利技术所提供的固化剂的制备方法，具有方便、简单、易于批量生产等优点。(4)本专利技术所提供的泥浆固化的方法，以使泥浆迅速脱水，适用于不同场景，包括但不限于黑臭河道底泥、流域河道底泥、其他含水淤泥等。(5)本专利技术所提供的泥浆固化的方法，固化初始pH较高，一周后将保持中性，不含有害物质，可将固化后的泥浆回用为绿化用土或道路回填用土，并且，固化过程中不释放热量。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术所提供的一种固化剂，包括按照质量份数计的以下组份：粉煤灰20～30份，木质灰10～20份，可溶性硅酸盐11～21份，碳酸钙5～8份，硫酸钙3～5份，氟化钙0.5～2.5份，氧化钙15～20份，氧化镁12～16份和增强剂3～5份。固化技术是将污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低渗透性材料，通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的。本专利技术所提供的固化剂，粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。粉煤灰的添加可以降低水化热。木质灰为木材燃烧后留下的灰烬，主要成分是碳酸钾(K2CO3)，具有很好的稳定重金属的作用。在固化的过程中，可溶性硅酸盐遇水发生水解反应，形成凝胶，凝胶脱水后，形成硅胶，硅胶起到了填充和粘结固化后泥浆的作用。在固化剂中，还添加了外加剂，增加固化效果。碳酸钙作为填料，可以增加固化后泥浆的强度，同时可以起到吸附的作用。硫酸钙在水中，颗粒表面形成保护膜，阻滞其他颗粒的水化反应，起到缓凝的作用，使重金属被充分吸附，避免水化反应过快，吸附不彻底。氟化钙，化学式CaF2，作为矿化剂，增强熟料液相粘度，促进硅酸三钙的形成。氧化镁和氧化钙作为水合剂，其水合速率不同，可以使泥浆阶段性水合，水合充分。综上，本专利技术所提供的固化剂，为木质灰和粉煤灰系列固化剂，粉煤灰的添加可以降低水化热，其他组份可以进一步提高底泥的固化效果，具有团粒结构的优良透水性能和保水性能。并且具有固成本低、固化时间短、耐酸碱性效果好等优点。在本专利技术一些优选的实施例中，固化剂的组成可以进一步进行优选，具体包括按照质量份数计的以下组份：粉煤灰22～28份，木质灰12～18份，可溶性硅酸盐15～20份，碳酸钙6～7份，硫酸钙4～5份，氟化钙1～2份，氧化钙16～18份，氧化镁13～15份和增强剂4～5份。在本专利技术一些优选的实施例中，可溶性硅酸盐可选择硅酸钠和硅酸钾中的一种或者两种的组合。在本专利技术一些优选的实施例中，优选为硅酸钠和硅酸钾联合使用，以质量份数计，所述硅酸盐包括硅酸钠8～13份和硅酸钾3-8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固化剂，其特征在于，包括按照质量份数计的以下组份：/n粉煤灰20～30份，木质灰10～20份，可溶性硅酸盐11～21份，碳酸钙5～8份，硫酸钙3～5份，氟化钙0.5～2.5份，氧化钙15～20份，氧化镁12～16份和增强剂3～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种固化剂，其特征在于，包括按照质量份数计的以下组份：
粉煤灰20～30份，木质灰10～20份，可溶性硅酸盐11～21份，碳酸钙5～8份，硫酸钙3～5份，氟化钙0.5～2.5份，氧化钙15～20份，氧化镁12～16份和增强剂3～5份。


2.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，包括按照质量份数计的以下组份：
粉煤灰22～28份，木质灰12～18份，可溶性硅酸盐15～20份，碳酸钙6～7份，硫酸钙4～5份，氟化钙1～2份，氧化钙16～18份，氧化镁13～15份和增强剂4～5份。


3.根据权利要求1或2所述的固化剂，其特征在于，所述可溶性硅酸盐包括硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的固化剂，其特征在于，以质量份数计，所述硅酸盐包括硅酸钠8～13份和硅酸钾3-8份；
优选的，所述硅酸盐包括硅酸钠10～12份和硅酸钾5-8份。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建均，张瑜，赵川，
申请(专利权)人：北京本农科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11