一种煤基固废高效资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种煤基固废高效资源化利用方法，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括煤基固废、氧化钙和氧化铁；S2：获取重金属高效吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与煤基固废进行混合，然后加入碱激发剂、和水和适当比例的氧化钙，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护，用作充填材料。本发明专利技术的煤基固废高效资源化利用方法可以有效避免吸附剂的二次污染，降低吸附剂的回收处理成本；还可以加大煤基固废的资源化利用，而且吸附剂本身煤基固废，硅铝酸盐，添加后对充填材料的强度影响较小。对充填材料的强度影响较小。对充填材料的强度影响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种煤基固废高效资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及煤基固废处理
，具体为一种煤基固废高效资源化利用方法。

技术介绍

[0002]煤基固废是指煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、煤化工废渣等煤炭开发利用过程中产生的固体废物。目前，国内对于煤基固废的利用率较低，大多堆积处理。堆积的煤基固废一方面占用大量的土地资源，另一方面煤基固废中含有丰富的金属、无机盐和硫化物，被雨水冲刷后会造成大量的污染。
[0003]吸附剂用于对重金属进行吸附，因此吸附剂中含有大量重金属污染，无法作为固化材料，并且吸附剂在一定条件下，会将其吸附的污染物重新释放，造成二次污染。
[0004]为解决上述问题，本申请中提出一种煤基固废高效资源化利用方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种煤基固废高效资源化利用方法，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括煤基固废、氧化钙和氧化铁；煤基固废包括煤矸石和粉煤灰，在使用过程中，煤矸石和粉煤灰复配亦有相同效果；S2：获取重金属高效吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与煤基固废进行混合，然后加入碱激发剂、和水和适当比例的氧化钙，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护。
[0006]优选的，所述S1中，所述吸附剂包括以下重量份的原料：煤基固废80
‑
98份、氧化钙1
‑
10份和氧化铁1
‑
10份。
[0007]优选的，所述S1中，所述吸附剂的制备方法为：将配料充分混合均匀后放入球磨仪球磨得到重金属高效吸附剂，混合煤基固废球磨比煤基固废球磨后添加氧化钙、氧化锌等效果更加显著，因为氧化物可以作为助磨剂使用，使氧化钙和氧化铁充分负载在煤矸石表明，增加球磨煤基固废的比表面积。
[0008]优选的，所述碱激发剂通过氢氧化钠与硅酸钠合成制得。
[0009]优选的，所述碱活性剂的添加量为总质量的10
‑
20%，SiO2/Na2O比在0
‑
0.4，液固比在0.2
‑
0.3，养护温度70
‑
90℃。
[0010]优选的，所述重金属吸附剂的添加量为总质量的30
‑
60%。
[0011]优选的，所述S4中，所述养护时间为7
‑
28天，当混合物材料的强度大于15 MPa能够作为填充材料进行填充或回填。
[0012]优选的，所述S1中，所述吸附剂包括以下重量份的原料：煤基固废80份、氧化钙10份和氧化铁10份。
[0013]优选的，所述S1中，所述吸附剂包括以下重量份的原料：煤基固废98份、氧化钙1份
和氧化铁1份。
[0014]优选的，所述S1中，所述吸附剂包括以下重量份的原料：煤基固废90份、氧化钙5份和氧化铁5份。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的煤基固废高效资源化利用方法可以有效避免吸附剂的二次污染，降低吸附剂的回收处理成本；本专利技术的煤基固废高效资源化利用方法还可以加大煤基固废的资源化利用，而且吸附剂本身煤基固废，硅铝酸盐，添加后对充填材料的强度影响较小。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中氧化钙添加量对煤基固废吸附重金属效果的影响示意图；图2为本专利技术中氧化铁添加量对煤基固废吸附重金属效果的影响示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]实施例1本专利技术提出的一种煤基固废高效资源化利用方法，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括以下原料：煤基固废80千克、氧化钙10千克和氧化铁10千克；S2：获取重金属含量高的吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与待回收煤基固废进行混合，待回收煤基固废的质量为100千克，然后加入40千克碱激发剂和60千克水，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护，养护时间为11天，混合物材料的强度大于15MPa，能够为填充材料进行填充或回填。
[0019]实施例2本专利技术提出的一种煤基固废高效资源化利用方法，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括以下原料：煤基固废98千克、氧化钙1千克和氧化铁1千克；S2：获取重金属含量高的吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与待回收煤基固废进行混合，待回收煤基固废的质量为90千克，然后加入45千克碱激发剂和60千克水，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护，养护时间为10天，混合物材料的强度大于15MPa，能够为填充材料进行填充或回填。
[0020]实施例3本专利技术提出的一种煤基固废高效资源化利用方法，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括以下原料：煤基固废90千克、氧化钙5千克和氧化
铁5千克；S2：获取重金属含量高的吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与待回收煤基固废进行混合，待回收煤基固废的质量为105千克，然后加入40千克碱激发剂和50千克水，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护，养护时间为13天，混合物材料的强度大于15MPa，能够为填充材料进行填充或回填。
[0021]针对吸附剂进行水体吸附实验，其中水体中Cd、Cu、Pb浓度为20mg/L，砷浓度5mg/L，球磨煤基固废对Cd、Cu、Pb去除率分别为45.84%、37.62%和67.88。氧化钙可以显著提高煤矸石的吸附能力，添加1
‑
10%氧化钙球磨后，去除率对Cd、Cu、Pb去除率分别为96.12
‑
99.33%、99.55
‑
100.00%、98.90
‑
100.00%，如图1所示，氧化铁可以显著提高煤基固废对砷的吸附能力，1%氧化钙改性煤基固废对As、Cd、Cu、Pb的去除率分别为11.95、86.13、91.82、99.33%。在此基础上，添加1
‑
10%氧化铁球磨后，对As、Cd、Cu、Pb的去除率分别67.05
‑
98.36%、88.43
‑
96.57%、92.86
‑
99.73%、99.33
‑
100.00%，如图2所示。
[0022]根据固体废物浸出毒性浸出方法
‑
醋酸缓冲溶液法（HJ/T 300
‑
2007），填充材料的重金属浸出量As低于0.5，Cd低于0.1，Cu低于0.5，Pb低于1.0，属于第I类一般工业固体废物（一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准（GB 18599
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤基固废高效资源化利用方法，其特征在于，包括以下方法步骤：S1：制备吸附剂，所述吸附剂包括煤基固废、氧化钙和氧化铁；S2：获取重金属高效吸附剂，将吸附剂对重金属进行吸附，得到吸附重金属后的吸附剂；S3：将重金属吸附剂与煤基固废进行混合，然后加入碱激发剂、和水和适当比例的氧化钙，充分混合搅拌，得到混合物；S4：将混合物注入模具中养护。2.根据权利要求1所述的一种煤基固废高效资源化利用方法，其特征在于，所述S1中，所述吸附剂包括以下重量份的原料：煤基固废80
‑
98份、氧化钙1
‑
10份和氧化铁1
‑
10份。3.根据权利要求1所述的一种煤基固废高效资源化利用方法，其特征在于，所述S1中，所述吸附剂的制备方法为：将配料充分混合均匀后放入球磨仪球磨得到重金属高效吸附剂。4.根据权利要求1所述的一种煤基固废高效资源化利用方法，其特征在于，所述碱激发剂通过氢氧化钠与硅酸钠合成制得。5.根据权利要求4所述的一种煤基固废高效资源化利用方法，其特征在于，所述碱活性剂的添加量为总质量的10
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，陈孝杨，石建军，张迪，邢雅珍，朱建明，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：