[發明專利]強酸性硫化砷廢渣的穩定固化方法

有效

• 申請號: 201410402270.5
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104174634A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 尚通明;周書利;樊紅杰;岳喜龍;劉維橋;仲鵬鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫培英

技術領域

本發明涉及固體危險廢物無害化處理工藝，具體涉及一種強酸性硫化砷廢渣的穩定固化方法。

背景技術

在硫酸、磷酸工業中，在強酸性條件下添加硫化物（硫化氫或硫化磷）進行深度脫砷，所產生的硫化砷渣為橘黃色，具有強酸性，其中含砷10%～20%，砷渣的浸出液pH值為0.5～2.0，浸出毒性檢測測得浸出液中砷的含量為1560?mg/L～1780mg/L。根據調查，一個年產10噸的硫酸或磷酸生產企業，每年產生的硫化砷黃渣超過300噸。如處置不當，這些強酸性硫化砷廢渣將會對環境造成嚴重的威脅。

目前處理含砷廢渣的方法主要有三種，第一種是固化法，用物理、化學方法將含砷廢渣固定或包容在惰性固體基質內，使之呈現化學穩定性或密封性。第二種是濕法，采用酸浸、堿浸或鹽浸等先把砷從廢渣中分離處理，然后再進一步回收砷產品或進行無害化處理；濕法具有能耗低、污染少、效率高等優點，但是流程復雜，處理成本較高。第三種是火法，對含砷廢渣進行高溫煅燒，煅燒的溫度越高，煅燒后的砷渣溶解度就越低。火法處理存在著能耗高，污染嚴重等缺點，而且煅燒后的殘渣仍含有砷。

對于上述強酸性含砷廢渣，若采用常用的石灰或水泥固化處置方法難以達到要求，而且經石灰或水泥固化處理后，浸出毒性中砷的指標有上升的趨勢。

關于其他固化方式，中國專利文獻CN?102249609?B（申請號?201110110218.9）公開了一種含砷廢渣固化體及其制備方法，提出了以含砷廢渣、固化劑、砷渣處理劑、改性劑、骨料和水混合成型，再保濕自然養護28天或在95℃蒸養48h，或在145℃以上蒸壓8h以上，從而制備得到含砷廢渣固化體。但該固化方法操作復雜，包括含砷廢渣處理、固化劑配制、改性劑配制以及骨料處理，需要較長時間；并且該方法增容比較大，養護處理時間長或需要高溫養護，能耗較大。

另外中國專利文獻CN?102151690?A（201110024560.7）公開了一種處理硫化砷渣的方法，提出了一種穩定化藥劑處理硫化砷渣的方法，即向硫化砷渣中加入無機絮凝劑液，攪拌均勻；再加入固體粉末吸附劑，攪拌均勻；最后加入石棉絨攪拌，并在密封袋中養護。但是該固化方法需要添加較大量的穩定化藥劑（如聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚硅酸絮凝劑、聚磷氯化鐵、聚硅酸鐵等）和吸附劑（如鐵粉、氧化鎂粉），實際生產過程中，加入石棉絨攪拌和用密封袋養護不易操作，因而相對處理成本較高，規模處理具有一定的難度。

中國專利文獻CN?103331289?A（申請號?201310230821.X）公開了一種固砷方法，先將含砷廢渣破碎至粒徑小于0.5cm，低溫烘干至含水率低于5%；將預處理后的含砷廢渣與熱熔劑、鐵基固化劑按一定比例混合后投入球磨機中進行固砷反應，即得鐵基固砷產物；向上述鐵基固砷產物中添加鈣基強化劑，繼續在球磨機中進行強化反應，得到最終固砷產物。該固砷方法的預處理操作比較繁瑣，耗時長，且烘干操作需要消耗大量能量。

中國期刊文獻《李柏林,?李曄,?汪海濤等.?含砷廢渣的固化處理[J].?化工環保.?2008，?28(2):?153-157》以水泥、粉煤灰、礦渣、黃砂等作為固化材料對砷渣（1.58%）進行了固化研究。確定了砷渣固化的最佳工藝條件：砷渣=50%、水泥=15%、粉煤灰=20%、礦渣=10%、黃砂=5%，固化體砷的浸出毒性濃度為0.07mg/L。但是該工藝的養護時間需28天，養護時間太長，不利于實際生產過程中效率的提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、易于實現、養護時間短的強酸性硫化砷廢渣的穩定固化方法。

實現本發明目的的技術方案是一種強酸性硫化砷廢渣的穩定固化方法，包括以下步驟:

①向待處理的強酸性硫化砷渣中加入重金屬污泥，攪拌，獲得的物料為泥漿狀。

②攪拌狀態下向步驟①得到的泥漿狀物料中加入氫氧化鈣粉末，繼續攪拌直至泥漿狀物料中的黃色物質全部消失。

③向步驟②攪拌后得到的物料中加入黃沙和水泥，強酸性硫化砷廢渣與黃沙、水泥的質量比為1∶0.2～0.5∶0.2～0.5。

④將步驟③得到的攪拌料冷卻至常溫，轉移至成型模具內，成型后從模具中取出，常溫養護后得到符合填埋標準的固化體。