【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固废资源利用，尤其涉及一种多固废协同处置方法、固废拌合料及其应用。
技术介绍
1、对环境和安全造成较大影响的工业固废主要包括能源及煤化工粉煤灰、炉渣、冶炼废渣、煤矸石、赤泥、工业副产石膏、电石渣和采矿尾矿等。由于早期我国工业废渣处置技术水平有限，导致诸多工业固体废弃物只能采用堆存处理的方式，进而造成了巨大的堆存量，工业固废的堆存不仅占用大量土地资源，堆场存在溃坝、溢坝等安全隐患，同时有害物质的浸出会污染堆场附近的地下水、土壤和植被等，为人类赖以生存的环境带来了不可逆的破坏。
2、磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是二水硫酸钙。磷石膏的组成比较复杂，除硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大。
3、我国电解锰产能占全球总产能的97％，由于生产过程中的酸浸和硫化等工艺，电解锰渣、废水和阳极泥中含有大量可溶性锰、氨氮、硫化物、重金属离子等有害成分，传统堆存的处置方法已经对环境造成了严重损害，限制了电解锰产业发展。
4、锂渣是锂辉石经过高温煅烧后再用硫酸法提取碳酸锂熟料经过滤洗涤后排出的残渣。随着我国“磷酸铁锂”、“三元锂”电池产业的蓬勃发展，预计至2025年，我国锂渣年产生量将逐年攀升至3750万吨。锂渣的综合利用主要存在市场用量小、难以消纳；价值低、销售半径小；部分锂冶炼渣含有害元素、无害化处置难；其中铁、钙、硫等元素高，高值化应用难等缺点，因此，锂渣的堆存严重限制了新能源材料产业的发展
5、电石渣是电石水解制备乙炔气体后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，具有产生量大、碱性强、不易运输、侵蚀土壤等特点，我国每年电石渣产生量约3400万吨。
6、目前针对以上固废的处置利用途径较多，但多数存在一些利用率低、固废制品环保性能不达标、产品市场占有率低等问题。在以上固废的大多数利用途径中，高温煅烧处理方式无疑是最简单粗暴有效的，固废制品的物理性能、环境指标能够满足相应标准，但过高的能耗导致制品本身经济性不强、市场占有率低；而免煅烧处置时，固废掺量过高会影响最终固废制品的结构性能、环保性能，掺量过低意味着固废综合利用率低，社会效益不明显，且其他高价原材料的引入导致制品本身生产成本过高，固废利用企业的处置动力不强。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多固废协同处置方法、固废拌合料及其应用。本专利技术提供的处置方法能够实现对磷石膏、电石渣、电解锰渣、锂渣的综合利用，且处理成本低；另外，得到的固废拌合料能够应用于场坪、路基和矿山充填，实现了固废的再利用。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种多固废协同处置方法，包括以下步骤：
4、对磷石膏进行水洗，得到酸性洗液和水洗磷石膏；
5、利用电石渣调节所述酸性洗液的ph值为7.2～8.0，得到弱碱性洗液；
6、利用所述弱碱性洗液对电解锰渣进行洗涤，得到水洗电解锰渣；
7、将锂渣进行球磨，得到锂渣粉；
8、将所述水洗磷石膏、所述水洗电解锰渣、所述锂渣粉、矿渣粉和电石渣第一搅拌混合，然后加入水进行第二搅拌混合，得到固废拌合料。
9、优选地，所述水洗的过程中，磷石膏和水的质量比为1：10～20，所述水洗的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为15～20min。
10、优选地，利用电石渣调节所述酸性洗液的ph值为7.2～8.0的过程中，电石渣的加入量按照公式1进行计算：
11、电石渣的加入量＝酸性洗液的体积×体重换算系数公式1；
12、所述公式1中，所述电石渣的加入量的单位为kg，所述酸性洗液的体积的单位为m3，所述体重换算系数为0.04～0.05。
13、优选地，所述洗涤的过程中，电解锰渣和弱碱性洗液的质量比为1：20～25，所述洗涤的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为5～10min。
14、优选地，所述锂渣粉的比表面积为450～600m2/kg。
15、优选地，所述第一搅拌混合的过程中，水洗磷石膏、水洗电解锰渣、锂渣粉、矿渣粉和电石渣的质量比为40～50：15～20：20～25：5～10：3～5。
16、优选地，所述第二搅拌混合的过程中，水的质量为水洗磷石膏、水洗电解锰渣、锂渣粉、矿渣粉和电石渣总质量的15～20％；所述第二搅拌混合的时间为5～10min。
17、优选地，所述洗涤后，还得到锰渣洗液；所述锰渣洗液用来吸收第一搅拌混合和第二搅拌混合过程产生的气体。
18、本专利技术还提供了上述技术方案所述的方法得到的固废拌合料，所述固废拌合料的ph值为11.5～12.5。
19、本专利技术还提供了上述技术方案所述的固废拌合料在场坪、路基和矿山充填中的应用。
20、本专利技术提供了一种多固废协同处置方法，包括以下步骤：对磷石膏进行水洗，得到酸性洗液和水洗磷石膏；利用电石渣调节所述酸性洗液的ph值为7.2～8.0，得到弱碱性洗液；利用所述弱碱性洗液对电解锰渣进行洗涤，得到水洗电解锰渣；将锂渣进行球磨，得到锂渣粉；将所述水洗磷石膏、所述水洗电解锰渣、所述锂渣粉、矿渣粉和电石渣第一搅拌混合，然后加入水进行第二搅拌混合，得到固废拌合料。
21、本专利技术对磷石膏进行水洗，能够脱除磷石膏中残余的磷酸、水溶性氟离子、水溶性氧化镁、水溶性氧化钠等杂质，这些杂质将进入酸性洗液；利用电石渣调节所述酸性洗液的ph值，能够使洗液呈碱性，以保障此时洗液的ph值与电解锰渣的ph值大体一致，从而避免在下一步操作中，电解锰渣中的nh4+遇到强碱环境迅速转化成氨气逸出，污染大气。同时，电石渣能够在洗液中引入ca2+与oh-。利用弱碱性洗液对电解锰渣进行洗涤，使得电解锰渣中的水溶性铵盐与锰离子，和弱碱性洗液中的离子发生化学反应生成沉淀物或复盐稳定物，进入到水洗电解锰渣中。对锂渣进行球磨活化，能够使锂渣中部分惰性二氧化硅、惰性氧化铝向活性二氧化硅和活性氧化铝的转变，从而可以在下一步骤中加速参与水化反应的进程。所述水洗磷石膏、水洗电解锰渣和锂渣粉中残留的微量杂质将在碱性环境中继续生成水不溶物而被整体包裹在拌合物中；在碱激发作用下，矿渣粉中玻璃体结构表面被破坏，而锂渣粉中溶出的k2o、na2o等碱性物质与oh-一起作用于玻璃体中si-o键或al-o键上，导致玻璃体网络结构的破坏、分解和溶解，加速了玻璃体的解聚。电石渣中的氢氧化钙与体系中溶出的活性sio2反应生成c-s-h凝胶。同时，由于电解锰渣、磷石膏中溶出的硫酸根的存在，矿渣粉和锂渣粉中的活性氧化钙、氧化铝会与之结合生成钙矾石，这些水化产物最终成网状结构分布，从而使整体材料固废拌合料具备了凝结固化特性。再由于锂渣粉、水洗电解锰渣本身已具有一定的机械强度，未参与反应的颗粒可填充材料内部空隙，充当细微骨料的特性，因此，在第二搅拌混合完成后，所得固废拌合料具备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多固废协同处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水洗的过程中，磷石膏和水的质量比为1：10～20，所述水洗的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为15～20min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电石渣调节所述酸性洗液的pH值为7.2～8.0的过程中，电石渣的加入量按照公式1进行计算：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤的过程中，电解锰渣和弱碱性洗液的质量比为1：20～25，所述洗涤的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为5～10min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂渣粉的比表面积为450～600m2/kg。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一搅拌混合的过程中，水洗磷石膏、水洗电解锰渣、锂渣粉、矿渣粉和电石渣的质量比为40～50：15～20：20～25：5～10：3～5。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二搅拌混合的过程中，水的质量为水洗磷石膏、水洗电解锰渣、锂渣粉、矿渣粉和电
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤后，还得到锰渣洗液；所述锰渣洗液用来吸收第一搅拌混合和第二搅拌混合过程产生的气体。
9.权利要求1～8任一项所述的方法得到的固废拌合料，其特征在于，所述固废拌合料的pH值为11.5～12.5。
10.权利要求9所述的固废拌合料在场坪、路基和矿山充填中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多固废协同处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水洗的过程中，磷石膏和水的质量比为1：10～20，所述水洗的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为15～20min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电石渣调节所述酸性洗液的ph值为7.2～8.0的过程中，电石渣的加入量按照公式1进行计算：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤的过程中，电解锰渣和弱碱性洗液的质量比为1：20～25，所述洗涤的方式为浸泡搅拌，所述浸泡搅拌的时间为5～10min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂渣粉的比表面积为450～600m2/kg。
6.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡彪，吕伟，唐涛，肖智慧，吴笑一，王玉珍，苏利阳，
申请(专利权)人：湖北昌耀新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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