危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆技术

本发明专利技术公开了一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆；该危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60

【技术实现步骤摘要】
危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆


[0001]本专利技术涉及磷铝酸盐胶凝材料，具体地，涉及一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，废弃物的产生量逐年增多，环保问题、资源问题和可持续发展问题日益突出，对人类环境造成的危害也越来越严重。尤其是现代电子信息技术、医药化工技术的发展，导致产生了许多固废危废。如何有效回收利用这些固废，对环境造成污染，这既是一个世界性难题，也是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。无论是工业发达国家，还是发展中国家，面临着危废物处置的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料及其制备方法和应用以及危废利用砂浆；该危废固化用磷铝酸盐胶凝材料具有吸附溶液中重金属离子的能力，可用于固化飞灰等危废材料中的重金属，有效消除危险废物处置产生的污染，实现危废物的无害化、减量化和资源化处理。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60
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100：10
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40：0
‑
5：1
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10；其中，所述磷铝酸盐胶凝材料由湿生料煅烧而成，所述湿生料中的粉状料包含：石灰石、铝矾土、磷灰石。
[0005]本专利技术还提供了一种如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料的制备方法，所述制备方法包括：
[0006]1)将石灰石、铝矾土和磷灰石进行破碎，再将进行研磨、过筛以得到粉状料，接着将所述粉状料、水混合得到湿生料，然后将所述湿生料煅烧，以得到磷铝酸盐胶凝材料；
[0007]2)将所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭混合，以得到所述危废固化用磷铝酸盐胶凝材料。
[0008]本专利技术进一步提供了一种危废利用砂浆，所述危废利用砂浆包含重量比为1：0.8
‑
1.2的飞灰、如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料。
[0009]本专利技术再进一步提供了一种如上述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料在固化金属离子中的应用。
[0010]在上述技术方案中，膨润土：膨润土中的蒙脱石是一种含水的层状硅酸盐矿物，层间的阳离子具有可交换性，可对重金属离子产生吸附作用；重金属螯合剂：对重金属离子螯合，产生疏水性结构而沉淀，同时，在体型结构的高分子作用下，通过絮集和网捕作用显著提高沉淀和去除率；活性炭：一种多孔材料，具有高孔隙结构，表面积较大，能与重金属离子中分接触，产生吸附；磷铝酸盐胶凝材料：水化速度快，能迅速产生强度，并且强度高于硅酸
盐水泥，磷铝酸盐对重金属离子具有良好的吸附作用。
[0011]在磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的共同作用下，使得危废固化用磷铝酸盐胶凝材料具有吸附溶液中重金属离子的能力，可用于固化飞灰等危废材料中的重金属，有效消除危险废物处置产生的污染，实现危废的无害化、减量化和资源化，具有重要的实际价值。该方法制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料能有效实现飞灰中重金属离子的固化，且能获得一定的强度，制备方法简单，因此具有广阔的市场前景。
[0012]本专利技术与同类产品及工艺相比，具有以下主要优点：
[0013]1、本专利技术制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，能有效固化飞灰浸出的重金属离子。
[0014]2、本专利技术制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，可产生理想的强度，固化飞灰后可制成砖等建材制品。
[0015]3、本专利技术制备的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，可制成容器，用于存储工业废水等溶液。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0018]图1是本专利技术中利用本专利技术制备的危废固化用胶凝材料制成圆筒状容器
[0019]图2是图1的另一角度的示意图。
具体实施方式
[0020]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0021]本专利技术提供了一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60
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100：10
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40：0
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5：1
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10；优选地，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60
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80：20
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30：1
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2：2
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5；其中，所述磷铝酸盐胶凝材料由湿生料煅烧而成，所述湿生料中的粉状料包含：石灰石、铝矾土、磷灰石。
[0022]在本专利技术中，所述湿生料中的石灰石、铝矾土、磷灰石的用量比例可以在宽泛的范围内选择，但是为了进一步提高危废固化用磷铝酸盐胶凝材料对重金属离子的固化率以及成型后的强度，优选地，在所述湿生料中，所述石灰石、铝矾土、磷灰石的重量比为30
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70：30
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60：5
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20；更优选地，所述石灰石、铝矾土、磷灰石的重量比为40
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45：40
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45：15
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20。
[0023]在本专利技术中，所述湿生料中的各原料的用量可以在宽泛的范围内选择，但是为了进一步提高危废固化用磷铝酸盐胶凝材料对重金属离子的固化率以及成型后的强度，优选地，所述湿生料中粉状料与水的重量比为100：10
‑
20。
[0024]在本专利技术中，所述粉状料的粒径可以在宽泛的范围内选择，但是为了进一步提高危废固化用磷铝酸盐胶凝材料对重金属离子的固化率以及成型后的强度，优选地，所述粉状料的粒径不大于80μm。
[0025]在本专利技术中，为了进一步提高危废固化用磷铝酸盐胶凝材料对重金属离子的固化率以及成型后的强度，优选地，所述湿生料在煅烧之前进行前处理，包括：将湿生料进行压制。
[0026]在上述实施方式中，为了进一步提高压制效果，优选地，所述压制的压力为20
‑
40MPa。
[0027]在本专利技术中，所述煅烧的条件可以在宽泛的范围内选择，但是为了进一步提高危废固化用磷铝酸盐胶凝材料对重金属离子的固化率以及成型后的强度，优选地，所述煅烧至少满足以下条件：自15
‑
35℃采用5
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10℃/min的升温速率加热到1300
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1500℃，保温1
‑
3h。
[0028]在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，其特征在于，包含：磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭，所述磷铝酸盐胶凝材料、膨润土、重金属螯合剂、活性炭的重量比为60
‑
100：10
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40：0
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5：1
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10；其中，所述磷铝酸盐胶凝材料由湿生料煅烧而成，所述湿生料中的粉状料包含：石灰石、铝矾土、磷灰石。2.根据权利要求1所述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，其特征在于，在所述湿生料中，所述石灰石、铝矾土、磷灰石的重量比为30
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70：30
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60：5
‑
20；优选地，所述湿生料中粉状料与水的重量比为100：10
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20；优选地，所述粉状料的粒径不大于80μm。3.根据权利要求1所述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，其特征在于，所述湿生料在煅烧之前进行前处理，包括：将湿生料进行压制；优选地，所述压制的压力为20
‑
40MPa；优选地，所述煅烧至少满足以下条件：自15
‑
35℃采用5
‑
10℃/min的升温速率加热到1300
‑
1500℃，保温1
‑
3h；优选地，所述湿生料在煅烧之后进行后处理，包括：采用水对煅烧产物进行喷淋，并翻动1
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2min，待喷淋完毕，摊开物料，利用余热使物料自然风干。4.根据权利要求1所述的危废固化用磷铝酸盐胶凝材料，其特征在于，所述膨润土选自钠基膨润土、微波活化膨润土中至少一种；优选地，所述微波活化膨润土通过微波活化天然膨润土而得，其中，微波活化的频率为1000
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5000MHz，活化时间为5
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20min...

【专利技术属性】
技术研发人员：恽进进，肖慧丽，轩红钟，徐文祥，王一健，黄士伟，叶书峰，沈江平，张亚楠，沈笑天，汪萍，徐雪玲，
申请(专利权)人：安徽精公检测检验中心有限公司，
类型：发明
国别省市：