[發(fā)明專利]一種含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑及其固化穩(wěn)定化含砷中和渣的方法

在審

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• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104556920A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳學(xué)勇;張濤;牛學(xué)奎;尚江濤;周曼;畢廷濤;王統(tǒng)
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省環(huán)境科學(xué)研究院（中國昆明高原湖泊國際研究中心）
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B7/26
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 姜彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于危險廢物處理、處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑及其固化穩(wěn)定化含砷中和渣的方法。

背景技術(shù)

砷屬一類重金屬污染物質(zhì)，其三價氧化物—砒霜屬劇毒類化學(xué)物質(zhì)。我國的礦物開采、冶煉、化學(xué)化工等行業(yè)會產(chǎn)生大量的含砷廢渣，由于現(xiàn)在砷的應(yīng)用在很多領(lǐng)域受限，致使含砷廢渣的處置利用率極低。目前含砷廢渣大多以簡單堆放或填埋的方法處理，對環(huán)境構(gòu)成極大的污染和威脅。在諸多的含砷廢渣中較為典型的是有色冶煉、化工制酸行業(yè)污酸廢水處理過程石灰中和沉淀除砷法產(chǎn)生廢渣—含砷中和渣，俗稱“砷鈣渣”，在此類廢渣中砷含量較高，在毒性浸出實驗中，浸出液砷濃度較高，資源化利用價值低，大多屬于危險廢物，不能直接填埋處置。目前含砷中和渣的問題已經(jīng)嚴重制約了有色冶煉、化工制酸行業(yè)的發(fā)展，特別是在云南地區(qū)高砷原料的使用使得有色冶煉、化工制酸行業(yè)的含砷中和渣庫滿為患，污染隱患突出，已然是亟待解決的問題。然而以往的無害化處置技術(shù)多關(guān)注的是火法含砷廢渣，而對濕法含砷中和渣無害化處置技術(shù)缺較少。目前研究較多的主要是安全填埋、火法焚燒、固化穩(wěn)定化等。

安全填埋法具有投資少、工藝簡單、運行費用低等特點，但該該方法均需要對含砷中和渣進行必要固化穩(wěn)定化處理后方可填埋，而危險廢物填埋廠址選擇困難，減量化效果差、后續(xù)管理繁瑣、易對環(huán)境造成污染等缺點，難以實現(xiàn)含砷中和渣這類大宗危險廢物真正意義上的安全環(huán)保處置。

火法焚燒法可以使含砷廢渣可以使廢渣達到最大程度的減量化及無害化，并可回收部分砷資源，但含砷中和渣除含砷外還含有大量的有害物質(zhì)氟及硫元素，單純的火法揮發(fā)焚燒存在仍存在缺點：

1、能源消耗大，由于砷的揮發(fā)溫度在800～1100℃，因此需要添加燃料才能實現(xiàn)砷的揮發(fā)，方可達到含砷廢渣的無害化處置目的，所以能耗較高。

2、二次污染重，含砷中和渣在焚燒過程中砷無可避免的會以少量粉塵的形式從煙氣中排除，另外大量的氟及硫元素的存在如不采用有效的尾氣治理勢必造成氟化物及SO₂等氣態(tài)污染物質(zhì)超標，造成空氣污染，然而增加尾氣治理設(shè)施會產(chǎn)生大量的含砷危險廢物?或是脫硫廢液，增加了后續(xù)處理的難度及成本。

3、未實現(xiàn)最終處置，處置后的廢渣脫砷不徹底，廢渣中可能還殘存有微量砷或其它有害元素，長期堆置不加以最終處置，雨水淋溶會仍可能造成重金屬污染，因此仍需要進一步處置。

固化穩(wěn)定化法目前研究較多，主要包括水泥基穩(wěn)定化/固化法、石灰基穩(wěn)定化/固化法、瀝青穩(wěn)定化/固化法、熱塑穩(wěn)定化/固化法和玻璃穩(wěn)定化/固化法等，但現(xiàn)有的方法多針對的是砷含量較低的含砷中和渣，而且還多存在浸出率較高、藥劑價格昂貴、操作復(fù)雜、固化過程難以混合均勻、二次污染大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以固化劑B水泥和粉煤灰為主要原料，通過穩(wěn)定劑A的協(xié)同作用制備一種用于固化穩(wěn)定化重金屬砷污染的固化穩(wěn)定化藥劑。所使用的均為常規(guī)原料及藥劑，低廉易得，同時制備的固化穩(wěn)定化藥劑的固化效果較好，固化后的含砷中和渣中重金屬砷的浸出率可以達到《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)的相關(guān)要求。

本發(fā)明的目的在于公開了一種含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑。

本發(fā)明另一個目的在于公開了一種使用上述含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑固化穩(wěn)定化含砷中和渣的方法。

一種含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑，其中，所述含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑由穩(wěn)定劑A和固化劑B組成，所述穩(wěn)定劑由石灰和硫酸亞鐵組成，所述固化劑B由水泥和粉煤灰組成，所述含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑中各成分的重量百分比為水泥40～60％、粉煤灰15～35％、石灰5～10％和硫酸亞鐵6～15％。

上述技術(shù)方案所述的含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑，其中，所述含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑中各成分的重量百分比選自：

(1)、水泥50％、粉煤灰30％、石灰9％和硫酸亞鐵11％；或

(2)、水泥48％、粉煤灰35％、石灰6％和硫酸亞鐵11％；或

(3)、水泥56％、粉煤灰22％、石灰8％和硫酸亞鐵14％。

上述技術(shù)方案所述的含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑，其中，所述粉煤灰和石灰過100目篩，所述水泥為標號32.5礦渣硅酸鹽水泥。

上述技術(shù)方案所述的含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑固化穩(wěn)定化含砷中和渣的方法，包括下述步驟：

(1)、按下述質(zhì)量百分比配制含砷中和渣固化穩(wěn)定化藥劑，水泥40～60％、粉煤灰?12～22％、石灰5～10％和硫酸亞鐵6～12％；