一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，将钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水混合搅拌，进行水化反应，固化成混凝土。本发明专利技术的优点是：将属于HW50危险废物：钴钼系废催化剂生物沥浸渣，作为混凝土掺合料，减少了水泥用量，在改善混凝土工作性能的同时，降低了混凝土的生产成本，实现废弃物的资源化利用。实现废弃物的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法


[0001]本专利技术属于固体废物资源化利用领域，涉及一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法。

技术介绍

[0002]钴钼系废催化剂属于HW50型危险废物，目前，具备绿色安全、经济高效、环境友好等优点的生物沥浸技术被应用于提取钴钼系废催化剂中的有价金属。但是，浸提有价金属后的剩余残渣会成为新的固体废弃物，如果不对其进行妥善的处理也将会成为另一种环境问题，并且导致资源浪费。为实现固体废弃物的综合利用，国家出台了相关鼓励和支持政策，为废催化剂在水泥、混凝土等建材领域中的应用提供了广阔市场空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，将钴钼系废催化剂生物沥浸渣作为混凝土掺合料，减少了水泥用量，在改善混凝土工作性能的同时，降低了混凝土的生产成本，实现废弃物的资源化利用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，将钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水混合搅拌，进行水化反应，固化成混凝土。
[0006]所述的钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水按以下重量份混合：
[0007]钴钼系废催化剂生物沥浸渣2.25～45份；
[0008]水泥447.75～405份；
[0009]标准砂1350份；
[0010]水225份。
[0011]所述的钴钼系废催化剂生物沥浸渣为利用生物沥浸法提取有价金属后剩余的残渣。
[0012]所述的生物沥浸法是将预处理后的钴钼系废催化剂放入生物沥浸体系中，提取有价金属钴和钼。
[0013]所述预处理后的钴钼系废催化剂是将钴钼系废催化剂经过破碎、粉磨、焙烧后，得到的呈灰色粉末。
[0014]所述的生物沥浸体系为混合沥浸菌株体系，包括氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌、能源底物、无机盐培养基中的两种以上，能源底物包括硫磺和黄铁矿，无机盐培养基包括(NH4)2SO4、KH2PO4、MgSO4·
7H2O、CaCl2、天冬氨酸中的两种以上。
[0015]所述的水泥为强度等级为42.5以上的硅酸盐水泥。
[0016]所述的标准砂为性能符合GB/T17671
‑
1999的标准砂。
[0017]所述的钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水混合搅拌后，倒入模具中，在振实台上振实60次以上，表面刮平，放入温度为20.0
±
1.0℃的恒温恒湿养护箱中养护。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1、本专利技术将属于HW50危险废物——钴钼系废催化剂生物沥浸渣作为混凝土掺合料，减少了水泥用量，在改善混凝土工作性能的同时，降低了混凝土的生产成本，实现废弃物的资源化利用。
[0020]2、采用钴钼系废催化剂生物沥浸渣作为混凝土掺合料，大大提高了混凝土的强度；
[0021]3、钴钼系废催化剂生物沥浸渣与水泥复掺制备混凝土过程中，其发生的水化反应，对钴钼系废催化剂生物沥浸渣中的残余金属元素起到固化、稳定化作用，可有效降低其浸出，减少对环境二次污染；
[0022]4、钴钼系废催化剂生物沥浸渣中存在大量的菌体、EPS以及有机代谢物，有利于修复混凝土内部裂缝，提高混凝土的强度；
[0023]5、钴钼系废催化剂生物沥浸渣取代水泥总质量达到10％，减少了水泥用量，在改善混凝土工作性能的同时，降低了混凝土的生产成本，实现废弃物的资源化利用。
具体实施方式
[0024]下面对本专利技术进行详细地描述，但是应该指出本专利技术的实施不限于以下的实施方式。
[0025]利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，将钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水混合搅拌，将搅拌均匀的胶砂倒入40
×
40
×
160mm的模具中，然后在振实台上振实60次，将其表面刮平后，放入温度为20.0
±
1.0℃的恒温恒湿养护箱中进行不同龄期(3天、28天和56天)的养护，进行水化反应，固化成混凝土。
[0026]上述钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水按以下重量份混合：
[0027]钴钼系废催化剂生物沥浸渣2.25～45份；
[0028]水泥447.75～405份；
[0029]标准砂1350份；
[0030]水225份。
[0031]在混凝土中添加2.25～45份的钴钼系废催化剂生物沥浸渣，可以提高混凝土的长期抗折强度和长期抗压强度，添加45份的钴钼系废催化剂生物沥浸渣，在56d龄期时，抗折和抗压强度分别为10.5MPa和60.1MPa；在混凝土中添加22.5份钴钼系废催化剂生物沥浸渣，可以提高混凝土的早期强度。
[0032]钴钼系废催化剂生物沥浸渣为利用生物沥浸法提取有价金属后剩余的残渣。钴钼系废催化剂是石油精炼过程中产生的废催化剂，呈黑色球状，主要成分有氧化铝、氧化硅、氧化钼、氧化钴，还含有其他铁、砷、硫等元素。
[0033]原料处理：钴钼系废催化剂首先经过破碎、粉磨至
‑
200目，在400℃焙烧1h后，得到呈灰色粉末状的预处理后的钴钼系废催化剂。然后，将预处理后的钴钼系废催化剂以10％(w/v)固液比放入生物沥浸体系中，提取有价金属钴和钼。
[0034]生物沥浸体系为混合沥浸菌株体系，其中包含氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌、能源底物、无机盐培养基，能源底物包括硫磺(8g/L)和黄铁矿(8g/L)，无机盐培养基包括2.0g/L的(NH4)2SO4、1g/L的KH2PO4、0.5g/L的MgSO4·
7H2O、0.25g/L的CaCl2和
0.05g/L的天冬氨酸。该体系在转速为135rpm的恒温(35℃)水浴摇床中，培育8
‑
10天，待菌量达到3.2
×
108个/mL，用于废催化剂的金属浸提。
[0035]加入预处理后的钴钼系废催化剂(固液比10％)，在35.5℃、145rpm条件下，沥浸9天后，在离心机中以8000rpm离心5min，离心出来的沥浸残渣用纯水水洗三次后，置于60℃烘箱中烘干至恒重，即得到钴钼系废催化剂生物沥浸渣，主要成分为氧化铝和氧化硅，含有少量的钴、钼、硫等元素，还可能含有其它成分。
[0036]根据环境保护行业标准HJ/T299
‑
2007，采用硫酸
‑
硝酸法对养护龄期56d的所有试样进行毒性浸出试验，利用ICP
‑
OES对浸出液中的金属浓度进行检测，并与GB5085.3
‑
2007中规定的有毒元素浸出浓度限值进行对比。结果表明，掺入2.25～45份钴钼系废催化剂生物沥浸渣，浸出液中有毒元素含量远低于限值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，其特征在于，将钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水混合搅拌，进行水化反应，固化成混凝土。2.根据权利要求1所述的一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，其特征在于，所述的钴钼系废催化剂生物沥浸渣、水泥、标准砂、水按以下重量份混合：钴钼系废催化剂生物沥浸渣2.25～45份；水泥447.75～405份；标准砂1350份；水225份。3.根据权利要求1所述的一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，其特征在于，所述的钴钼系废催化剂生物沥浸渣为利用生物沥浸法提取有价金属后剩余的残渣。4.根据权利要求3所述的一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，其特征在于，所述的生物沥浸法是将预处理后的钴钼系废催化剂放入生物沥浸体系中，提取有价金属钴和钼。5.根据权利要求4所述的一种利用钴钼系废催化剂生物沥浸渣制备混凝土的方法，其特征在于，所述预处理后的钴钼系废催化剂是将钴钼系废催化剂经过破碎、粉磨、焙烧后，得到的呈灰色粉末。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚会超，杜鑫，杨晓峰，付亚峰，满晓霏，刘剑军，智慧，董振海，
申请(专利权)人：鞍钢集团北京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：