一种皂化渣的资源化方法及资源化用抗水固化剂技术

本发明专利技术公开了一种皂化渣的资源化方法及资源化用抗水固化剂，其方法包括步骤：将皂化渣与粉煤灰拌合，自然条件下防水堆放进行风干，获得皂化渣/粉煤灰混合物，粉碎过筛；将抗水固化剂用水稀释后，喷洒所述皂化渣/粉煤灰混合物，搅拌下加入水泥，混合均匀得混合料，然后摊铺碾压成型，并进行保湿养护，即可获得资源化固化皂化渣；其抗水固化剂包括以下质量份数的组分：植物油50~150份，有机硅疏水剂1~10份，水泥缓凝剂10~40份，扩散剂10~50份。本发明专利技术提供的皂化渣的资源化方法环保、安全，解决了皂化渣资源化综合利用时所产生的次生环境污染风险问题。

【技术实现步骤摘要】
一种皂化渣的资源化方法及资源化用抗水固化剂
本专利技术属于工业固废处理
，具体涉及一种皂化渣的资源化方法及资源化用抗水固化剂。
技术介绍
皂化渣主要来源于化工行业的氯醇法生产环氧丙烷以及电石法生产氯乙烯等过程。由于它是在皂化反应阶段产出的废渣，故命名为皂化渣。其中，每生产1吨环氧丙烷会产生2吨以上的皂化渣，经过多年的累积，我国皂化渣的存量早已堆积如山。一方面，大量的皂化渣表面干化后成粉状，随风飘扬产生大量浮尘，污染空气，而板结的皂化渣内部呈潮湿状态，难以干燥，一旦遭遇雨水淋洗，容易发生可溶出物的渗漏，导致污染地下水，甚至发生溃坝事故，存在严重的环保隐患和安全风险；另一方面，越来越多的皂化渣占用大量宝贵土地资源，因此，皂化渣资源化利用问题亟待解决。皂化渣主要成分是Ca(OH)2、CaCO3等，无重金属元素等超标，但pH值超标，属于一般工业固废中的二类固废。工业产生的皂化渣因其pH值和含水率高，含水率一般在40～80％，且为膏、糊状，粘连性强，自然条件下干燥缓慢，pH值一般在11～13，难以处理，目前一般采用露天堆放储存或掩埋方式，这势必会对周围环境和地下水带来严重污染风险，也给企业安全生产和将来的环境治理带来极大的隐患。对皂化渣资源化利用，必须符合环保标准要求，避免次生环境污染风险。现阶段许多科研机构正在尝试利用皂化渣替代石灰，用于道路强基层的土壤硬化处理。由于皂化渣中碱度较高，直接用于道路强基层存在着较大的地下水污染的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种皂化渣的资源化方法及资源化用抗水固化剂，环保、安全，解决了皂化渣资源化综合利用时所产生的次生环境污染风险问题。本专利技术提供了如下的技术方案：一种皂化渣的资源化方法，包括以下步骤：将皂化渣与粉煤灰拌合，自然条件下防水堆放进行风干，获得皂化渣/粉煤灰混合物，粉碎过筛；将抗水固化剂用水稀释后，喷洒所述皂化渣/粉煤灰混合物，搅拌下加入水泥，混合均匀得混合料，然后摊铺碾压成型，并进行保湿养护，即可获得资源化固化皂化渣。优选的，所述皂化渣/粉煤灰混合物含水率低于25％，所述皂化渣/粉煤灰混合物中粉煤灰的质量分数为5～40％。优选的，皂化渣与粉煤灰拌合后自然风干15～35日(非雨天数，下同)，获得的皂化渣/粉煤灰混合物粉碎后过8目筛网。优选的，所述混合料的含水率为22～28％，所述混合料在4小时内完成摊铺碾压成型，确保压实度大于90％，压实密度在1.3g/cm3以上，压实成型后保湿养护6天。控制混合料的含水率在22～28％，在确保压实度达到90％以上的同时，有足量的游离水供水泥水化固化；压实度低于90％，固化后混合料中颗粒松散，无法保证其无侧限压缩强度。优选的，所述皂化渣/粉煤灰混合物、抗水固化剂和水泥的质量份数为：皂化渣/粉煤灰混合物100份，抗水固化剂0.02～0.08份，水泥3～8份。优选的，所述水泥为非早强型复合硅酸盐水泥，防止因水泥过早出现凝胶而缩短铺筑安全操作时间。一种皂化渣资源化用抗水固化剂，包括以下质量份数的组分：优选的，所述植物油为不饱和脂肪酸甘油酯，包括蓖麻油、花生油、菜籽油、葵花子油中的一种或多种。优选的，所述有机硅疏水剂包括乙烯基三乙氧基硅烷(A151)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷(A172)中的一种或几种。优选的，所述水泥缓凝剂为木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)中的一种或两种。优选的，所述扩散剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成的复合扩散剂，所述非离子表面活性剂包括聚氧化乙烯蓖麻油(EL-20)、失水山梨醇单油酸酯(司班-80)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(土温-20)中的一种或多种，所述阴离子表面活性剂包括亚油酸钠、油酸钠、亚油酸钾、油酸钾中的一种或多种。优选的，所述抗水固化剂制备是将植物油、有机硅疏水剂、水泥缓凝剂和扩散剂混合，保持温度50℃，搅拌均匀即可，温度过高，扩散剂、植物油、有机硅烷已发生聚合，温度过低则物料为固态，无法混合均匀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的皂化渣的资源化方法，包括皂化渣的预处理和固化实施两阶段，皂化渣预处理目的是将工业上产生的皂化渣含水率从40～80％降低25％以下，以及将pH值从11～13降低到9～10，解决皂化渣固化时所需的最佳含水率和碱度偏高问题，皂化渣固化目的是提高皂化渣成型后无侧限压缩强度和耐水性，扩大资源化皂化渣材料的应用范围；(2)本专利技术所使用的粉煤灰为松散、多孔的颗粒状结构，能够有效改善皂化渣内部孔道结构，易于能量和物质的交换，既有利于自然条件下水分快速逸出，又有利于空气中的CO2进入皂化渣内部与其所含Ca(OH)2中和，降低皂化渣的水分含量的同时降低皂化渣的pH值；(3)本专利技术中所使用的低钙型的粉煤灰中有大量可二次水化的SiO2、Al2O3等成分，与掺入的水泥一起固化，有效提高固化皂化渣的无侧限压缩强度；(4)本专利技术中使用抗水性固化剂，其组分中的植物油分子和有机硅疏水剂均含有不饱和双键，在皂化渣强碱性作用下发生共聚合反应，在提高固化皂化渣的抗水性的同时，起到增强效果；(5)本专利技术所制得固化皂化渣具有良好的抗水性，有效防止皂化渣因吸水发生膨胀、糊化，失去强度，固化皂化渣具有较高的无侧限压缩强度，达到3.0Mpa以上，适用于路基的强基层和防水层铺装；(6)本专利技术提供的皂化渣的资源化方法，环保、安全，解决了皂化渣资源化综合利用时所产生的次生环境污染风险问题。具体实施方式以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。材料准备水泥：复合硅酸盐水泥P.C42.5，海螺水泥公司；皂化渣A：辽宁航锦科技公司提供，含水率40.0％，pH值为11；皂化渣B：辽宁航锦科技公司提供，含水率80.0％，pH值为13；皂化渣C：天津大沽化工厂提供，含水率56.0％，pH值为12；粉煤灰：华能淮安热电厂提供，低钙型浅灰色粉煤灰；蓖麻油：江西吉安市友才天然香料油有限公司生产，工业级；花生油、菜籽油、葵花子油：市售，压榨一级，金龙鱼牌，食品级；亚油酸钠：济南乾晟化工有限公司生产，工业级；油酸钠：济南鑫雨淋生物科技有限公司生产，工业级；亚油酸钾：湖南金锦乐化学有限公司生产，99％；油酸钾：湖北鑫润德化工有限公司生产，99％；聚氧化乙烯蓖麻油(EL-20)、失水山梨醇单油酸酯(司班-80)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(土温-20)：江苏海安石油化工厂生产，工业级；乙烯基三乙氧基硅烷(A151)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷(A172)：南京向前化工有限公司生产，99％。实施例1一种皂化渣资源化用抗水固化剂，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皂化渣的资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将皂化渣与粉煤灰拌合，自然条件下防水堆放进行风干，获得皂化渣/粉煤灰混合物，粉碎过筛；/n将抗水固化剂用水稀释后，喷洒所述皂化渣/粉煤灰混合物，搅拌下加入水泥，混合均匀得混合料，然后摊铺碾压成型，并进行保湿养护，即可获得资源化固化皂化渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种皂化渣的资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：
将皂化渣与粉煤灰拌合，自然条件下防水堆放进行风干，获得皂化渣/粉煤灰混合物，粉碎过筛；
将抗水固化剂用水稀释后，喷洒所述皂化渣/粉煤灰混合物，搅拌下加入水泥，混合均匀得混合料，然后摊铺碾压成型，并进行保湿养护，即可获得资源化固化皂化渣。


2.根据权利要求1所述的皂化渣的资源化方法，其特征在于，所述皂化渣/粉煤灰混合物含水率低于25%，所述皂化渣/粉煤灰混合物中粉煤灰的干重质量分数为5~40%。


3.根据权利要求1所述的皂化渣的资源化方法，其特征在于，所述混合料的含水率为22~28%，所述混合料在4小时内完成摊铺碾压成型，确保压实度大于90%，压实密度在1.3g/cm3以上，压实成型后保湿养护6天。


4.根据权利要求1所述的皂化渣的资源化方法，其特征在于，所述皂化渣/粉煤灰混合物、抗水固化剂和水泥的质量份数为：
皂化渣/粉煤灰混合物100份，
抗水固化剂0.02~0.08份，
水泥3~8份。


5.根据权利要求1所述的皂化渣的资源化方法，其特征在于，所述水泥为非早强型复合硅酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正年，刘云，张凯铭，吴佳辉，丁晨晟，姜锟，潘新露，
申请(专利权)人：南京工程学院，江苏益路昇新材料有限公司，航锦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32