一种含钡废物的稳固化处置方法技术

本发明专利技术公开了一种含钡废物的稳固化处置方法，其步骤主要包括：1)向含钡废物加入适量的水，混合搅拌成浆状，得到第一混合料；2)向第一混合料中先加入可溶性硅酸盐搅拌均匀，再加入酸溶液调节pH，搅拌混合至粘稠状，得到第二混合料；3)向第二混合料中加入水泥，混合搅拌，静置后固化成型。本发明专利技术采用硅酸盐与废物中的钡离子反应生成难溶的硅酸钡，从而实现钡的稳定化。其次，通过硅酸盐的酸化分解，迅速生成具有立体网状结构的硅酸凝胶，可以包覆在已形成的硅酸钡表面，从而有效阻止硅酸钡的再次溶出，使得处置后的固化体中钡浸出浓度远低于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598‑2019)中钡控制限值85mg/l的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种含钡废物的稳固化处置方法
本专利技术涉及危险废物安全填埋领域，更具体地说，它涉及一种含钡废物的稳固化处置方法。
技术介绍
危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。其中含钡废物是一种常见的危险废物，主要来源于基础化学原料制造以及金属表面处理及热处理加工等行业，主要包括钡化合物(不包括硫酸钡)生产过程中产生的熔渣、集(除)尘装置收集的粉尘、反应残余物、废水处理污泥，以及热处理工艺中产生的含钡盐浴渣等。含钡废物对人体健康和生态环境均具有较大的危害。钡及其化合物可由呼吸道、消化道及受损的皮肤进入体内，亦可经静脉用药致死。食入可溶性钡化合物会引起钡中毒，进入到环境中的含钡废物还会随着食物链富集危害人类健康，另一方面大多数金属进入土壤后对土壤的物理化学性质及土壤生物学特征和微生物群落结构产生明显的不利影响。含钡废物处理方式主要有资源化利用、水泥窑协同处置、安全填埋等方法。其中，填埋处置方法技术较为成熟，能集中处置含钡废物。但现有技术中，均通过添加硫酸盐、碳酸盐或者调节pH值，以硫酸钡或碳酸钡、氢氧化钡的形式来实现稳定化的目的。上述方法的缺点是：浸出液中钡浓度偏高，不具有长期稳定性。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术存在的问题，提供了一种含钡废物的稳固化处置方法，其具有稳定固化效果显著、操作简单方便、适应性广、成本低廉的优点。本专利技术是通过以下技术实现的：一种含钡废物的稳固化处置方法，包括以下步骤：<br>(1)加水混合：含钡废物加入适量的水，混合搅拌成浆状，得到第一混合料；(2)加硅酸盐混合：向第一混合料中先加入可溶性硅酸盐搅拌均匀，再加入酸溶液调节pH，搅拌混合至粘稠状，得到第二混合料；(3)固化成型：向第二混合料中加入水泥，混合搅拌，静置一段时间后固化成型。优选地，所述步骤(1)中的混合搅拌时间为5min～10min；所述第一混合料含固量为50～70％。优选地，所述步骤(2)中的可溶性硅酸盐以固体形式加入；所述可溶性硅酸盐的加入量按含钡废物浸出液中钡离子与可溶性硅酸盐的硅酸根的摩尔比1:(1.2～1.5)的比例计算，所述含钡废物浸出液按行业标准HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》的浸出方法浸出获得。优选地，所述可溶性硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾中的一种或两种。优选地，所述步骤(2)中加入可溶性硅酸盐的搅拌时间为10min～15min。优选地，所述步骤(2)中的pH范围为5～7，加入酸溶液的搅拌时间为10min～15min。优选地，所述酸溶液为质量浓度为30％～50％的硫酸或磷酸中的一种或几种。优选地，所述步骤(3)中水泥的加入量为含钡废物总量的10％～15％。优选地，所述步骤(3)的混合搅拌时间5min～10min。处置后的固化体取样分析，根据HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出测定浸出液总钡含量，符合《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2019)钡稳定化控制限值85mg/l的要求后入库填埋。本专利技术在含钡废物稳固化处置过程中达到以下显著效果：(1)利用废物中游离的钡离子与硅酸盐反应生成难溶的硅酸钡，从而实现钡的稳定化。(2)调节pH过程中，通过硅酸盐的酸化分解，迅速生成具有立体网状结构的硅酸凝胶，可以包覆在已形成的硅酸钡表面，从而有效阻止硅酸钡的再次溶出。(3)硅酸盐及中和产生的硫酸盐、磷酸盐在水泥水化过程中，具有加速凝结的作用，起到增强固化体强度，提高较好的抗渗效果，同时产生了二次包覆的作用，使得处置后的固化体中钡浸出浓度远低于《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2019)要求。(4)可大幅减少固化材料水泥的用量，降低了稳定化固化的处置成本。(5)采用本专利技术的处理方法，可以处理钡浸出浓度高低不同的含钡废物，适应范围广。附图说明图1为本专利技术含钡废物稳固化处置流程图。具体实施方式本专利技术采用可溶性硅酸盐和钡反应生成难溶物硅酸钡，反应原理如下：Ba2++SiO32-＝BaSiO3↓2H++SiO32-＝H2SiO3↓→SiO2↓+H2O钡离子与硅酸根离子反应生成难溶的硅酸钡，实现钡的稳定化；调节pH过程中，硅酸钠因酸化反应，迅速生成具有立体网状结构硅酸凝胶，可以包覆在已形成的硅酸钡表面，从而有效阻止硅酸钡的再次溶出。以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：某化工企业含钡污泥，按照HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出，获得含钡浸出液，检测含钡浸出液中总钡浓度598mg/L，远大于《危险废物填埋污染控制标准》中钡浸出浓度小于85mg/L的要求。按下述步骤完成含钡废物的稳定固化：(1)取200g的含钡废物放入不锈钢容器中，加入适量水充分搅拌5min后。获得含固量70％的第一混合料；(2)含钡废物浸出液中总钡浓度598mg/L，按照Ba2+与SiO22-摩尔比为1:1.5的比例向第一混合料中加入硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)3.71g，混合搅拌10min；再用质量浓度30％的硫酸调节pH至5.0，混合搅拌10min，呈粘稠糊状，得到第二混合料；(3)向第二混合料中加入25g水泥，搅拌5min；静置一段时间后固化成型。经处理后的固化体按照HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》检测，其浸出液中钡浓度1.51mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准》要求。实施例2：某表面处理企业含钡废渣，按照HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出，获得含钡浸出液，检测含钡浸出液中总钡浓度1520mg/L，远大于《危险废物填埋污染控制标准》中钡浸出浓度小于85mg/L的要求。按下述步骤完成含钡废物的稳定固化：(1)取200g含钡废物放入不锈钢容器中，加入适量水充分搅拌10min后，获得含固量60％的第一混合料；(2)含钡废物浸出液中总钡浓度为1520mg/L，按照Ba2+与SiO22-摩尔比1:1.2的比例向第一混合料中先加入硅酸钾(K2SiO3)4.10g，混合搅拌15min，再用质量浓度50％的磷酸溶液调节pH至6.5，混合搅拌10min，呈粘稠糊状，得到第二混合料；(3)向第二混合料中加入20g水泥，搅拌10min；静置一段时间后固化成型。经处理后的固化体按照HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》检测，其浸出液中钡浓度5.40mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准》要求。实施例3：某钡盐生产企业含钡污泥，按照HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》浸出，获得含钡浸出液，检测含钡浸出液中总钡浓度3020mg/L，远大于《危险废物填埋污染控制标准》中钡浸出浓度小于85mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含钡废物的稳固化处置方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)加水混合：含钡废物加入适量的水，混合搅拌，得到第一混合料；/n(2)加硅酸盐混合：向第一混合料中先加入可溶性硅酸盐搅拌均匀，再加入酸溶液调节pH，混合搅拌均匀，得到第二混合料；/n(3)固化成型：向第二混合料中加入水泥，混合搅拌均匀，静置一段时间后固化成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种含钡废物的稳固化处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加水混合：含钡废物加入适量的水，混合搅拌，得到第一混合料；
(2)加硅酸盐混合：向第一混合料中先加入可溶性硅酸盐搅拌均匀，再加入酸溶液调节pH，混合搅拌均匀，得到第二混合料；
(3)固化成型：向第二混合料中加入水泥，混合搅拌均匀，静置一段时间后固化成型。


2.根据权利要求1所述的一种含钡废物的稳固化处置方法，其特征在于，所述步骤(2)中的可溶性硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾中的一种或两种。


3.根据权利要求2所述的一种含钡废物的稳固化处置方法，其特征在于所述可溶性硅酸盐以固体形式加入；所述可溶性硅酸盐的加入量按含钡废物浸出液中钡离子与可溶性硅酸盐的硅酸根的摩尔比1:(1.2～1.5)的比例计算，所述含钡废物浸出液按行业标准HJ/T299-2007《固体废物-浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》的浸出方法浸出获得。


4.根据权利要求1所述的一种含钡废物...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈洋，岳喜龙，黄河涛，苗雪珮，沈悦，刘欣，吴彤，赵阿波，肖世健，
申请(专利权)人：扬州杰嘉工业固废处置有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32