一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法技术

本申请提供一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，涉及危险废物无害化处置领域。该方法，包括：将含重金属的超细黏聚污酸中和渣和表面改性解聚剂混合，然后进行第一机械力强化搅拌得到均化物料；将所述均化物料和重金属固化剂混合，然后进行第二搅拌得到第一固化物料；将所述第一固化物料和碱活性胶凝材料混合，然后进行第三搅拌、养护。本申请提供的高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，可实现污酸中和渣的高效解聚及重金属的双重固化，为含重金属污酸中和渣类危险废物的短流程、低成本高效无害化处置提供一条新的思路。的思路。的思路。

【技术实现步骤摘要】
一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法


[0001]本申请涉及危险废物无害化处置领域，尤其涉及一种高高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法。

技术介绍

[0002]湿法治金过程中会产生大量含重金属的污酸，污酸一般采用直接中和法处理，形成污酸中和渣，污酸中和渣的含水率为通常为25~30%，其中的固含量中的主要成分为硫酸钙，另含铜、铅、锌、砷、镉等重金属元素。污酸中和渣因粒度细、保水性强、含重金属等特点综合利用难度极大，主要主要进行堆存放置，而中和渣的长期堆存容易造成中和渣中的重金属离子发生迁移导致环境污染，中和渣的低成本无害化安全处置已成为行业难题。
[0003]当前环境下，污酸中和渣的无害化处置难点主要在于以下三点：1、中和渣粒度细，水和重金属离子被包裹在颗粒内部，难以形成稳定的均化体系，重金属固化效率低；2、危险废物的无害化处置通常需要高温过程集中处置，处置成本高，具有局限性并会大幅度增加企业的生产成本，且危险废物的运输存在安全隐患；3、常规无害化处置手段如水泥固化等因物料混匀困难，重金属固化时效性短，固化体长期堆存后存在重金属外溢风险。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，以解决上述问题。
[0005]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，包括：将所述含重金属污酸中和渣和表面改性解聚剂混合，然后进行第一机械力强化搅拌得到均化物料；将所述均化物料和重金属固化剂混合，然后进行第二搅拌得到第一固化物料；将所述第一固化物料和碱活性胶凝材料混合，然后进行第三搅拌、养护；所述表面改性解聚剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠和磺化三聚氰胺树脂中的一种或多种；所述表面改性解聚剂的用量满足以下条件：m=m
s
×
φ/x；其中，m
s
为所述含重金属污酸中和渣的质量，φ为污酸中和渣解聚系数，x为所述表面改性解聚剂解聚效能系数；φ满足以下条件：φ=T
×
（w
×
r
s
/L）3/（v
×
t）；其中，T为进行所述第一机械力强化搅拌的温度，L为所述含重金属污酸中和渣的流动度，w为所述含重金属污酸中和渣的含水率，r
s
为所述含重金属污酸中和渣的粒度，t为进行所述第一机械力强化搅拌的时间，v为进行所述第一机械力强化搅拌的频率；
x满足以下条件：x=3
×
M
j
+2
×
M
m
+1
×
M
h
；其中，M
j
表示所述表面改性解聚剂中聚羧酸减水剂所占比例，M
m
表示所述表面改性解聚剂中木质素磺酸钠所占比例，M
h
表示所述表面改性解聚剂中磺化三聚氰胺树脂所占比例；所述重金属固化剂以其自身总质量为100%计算，包括：硅藻土10
‑
15%、膨润土72
‑
80%、聚丙烯酸酯5
‑
10%、硫酸亚铁1
‑
3%；所述碱活性胶凝材料以其自身总质量为100%计算，包括：矿粉20
‑
25%、粉煤灰60
‑
65%、水玻璃8
‑
10%、氢氧化钠2
‑
5%。
[0006]优选地，所述T为20
‑
25℃，所述L为30
‑
35mm，所述w为20
‑
30%。
[0007]优选地，所述r
s
为10
‑
15μm。
[0008]优选地，所述t为30
‑
60min，所述v为600
‑
800Hz。
[0009]优选地，所述重金属固化剂的用量为所述含重金属污酸中和渣的质量的1
‑
3%。
[0010]优选地，所述碱活性胶凝材料与所述含重金属污酸中和渣的质量比为1：（1
‑
2）。
[0011]优选地，所述第二搅拌的时间为20
‑
30min，搅拌频率为300
‑
400Hz。
[0012]优选地，所述第三搅拌的时间为5
‑
10min，搅拌频率为400
‑
500Hz。
[0013]优选地，所述养护的温度为60
‑
70℃，湿度为90
‑
95%，时间为24
‑
36h。
[0014]优选地，所述含重金属污酸中和渣中的重金属包括铜、铅、锌、砷、镉等。
[0015]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：本申请提供的高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，将冶炼过程产生的含重金属污酸中和渣进行机械力强制搅拌解毒，在搅拌过程中加入表面改性解聚剂，释放出包裹在超细中和渣颗粒内部的水分及重金属离子，实现污酸中和渣体系的解聚分散和均化；该方法可直接用生产企业排放出的污酸中和渣进行搅拌，无需对其进行烘干处理，在降低处置成本的同时可大幅度增加重金属固化剂对中和渣中重金属的络合反应效能；进一步在搅拌后的污酸中和渣中加入重金属固化剂，初步固化污酸中和渣中的重金属；最后在中和渣中加入粉煤灰、矿粉、水玻璃、氢氧化钠为主体的碱活性材料，充分搅拌均匀后进行成型养护，从而实现污酸中和渣的高效解聚分散及重金属的双重固化，为含重金属污酸中和渣的短流程、低成本高效无害化处置提供一条新的思路。
[0016]鉴于表面改性解聚剂在该工艺中的重要性，本申请还着重研究了表面改性解聚剂的用量与含重金属污酸中和渣的质量、机械强化搅拌的温度、含重金属污酸中和渣的流动度、含重金属污酸中和渣的含水率、含重金属污酸中和渣的粒度、第一机械力强化搅拌的时间和频率以及表面改性解聚剂中各成分的占比之间的关系，构建了计算表面改性解聚剂的用量的方法，使其在使用时添加的更为精准。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
[0018]图1为含重金属污酸中和渣的XRD谱图；
图2为含重金属污酸中和渣的粒度分布曲线；图3为实施例提供的高效解聚分散污酸中和渣并双重固化污酸中和渣中重金属的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0019]如本文所用之术语：“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效解聚分散污酸中和渣并双重固化重金属的方法，其特征在于，包括：将含重金属污酸中和渣和表面改性解聚剂混合，然后进行第一机械力强化搅拌得到均化物料；将所述均化物料和重金属固化剂混合，然后进行第二搅拌得到第一固化物料；将所述第一固化物料和碱活性胶凝材料混合，然后进行第三搅拌、养护；所述表面改性解聚剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠和磺化三聚氰胺树脂中的一种或多种；所述表面改性解聚剂的用量满足以下条件：m=m
s
×
φ/x；其中，m
s
为所述含重金属污酸中和渣的质量，φ为所述含重金属污酸中和渣的解聚系数，x为所述表面改性解聚剂的解聚效能系数；φ满足以下条件：φ=T
×
（w
×
r
s
/L）3/（v
×
t）；其中，T为进行所述第一机械力强化搅拌的温度，L为所述含重金属污酸中和渣的流动度，w为所述含重金属污酸中和渣的含水率，r
s
为所述含重金属污酸中和渣的粒度，t为进行所述第一机械力强化搅拌的时间，v为进行所述第一机械力强化搅拌的频率；x满足以下条件：x=3
×
M
j
+2
×
M
m
+1
×
M
h
；其中，M
j
表示所述表面改性解聚剂中聚羧酸减水剂所占比例，M
m
表示所述表面改性解聚剂中木质素磺酸钠所占比例，M
h
表示所述表面改性解聚剂中磺化三聚氰胺树脂所占比例；所述重金属固化剂以其自身总质量为100%计算，包括：硅藻土10
‑
15%、膨润土72
‑
80%、聚丙烯酸酯5
‑
10%、硫酸亚铁1
‑
3%；所述碱活性胶凝材料以其自身总质量为100%计算，包括：S95矿渣粉20
‑
25%、粉煤灰60
‑
65...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟光，李勇，张弛，李学亮，林星杰，唐培垚，苗雨，张鸽，谭海伟，马东卓，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：