[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

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410697331.5
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN104556920A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳學(xué)勇;張濤;牛學(xué)奎;尚江濤;周曼;畢廷濤;王統(tǒng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省環(huán)境科學(xué)研究院（中國(guó)昆明高原湖泊國(guó)際研究中心）
• 主分類號(hào): C04B28/08
• 分類號(hào): C04B28/08;C04B7/26
• 代理公司: 北京國(guó)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(xiǎn)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(jià)氧化物—砒霜屬劇毒類化學(xué)物質(zhì)。我國(guó)的礦物開采、冶煉、化學(xué)化工等行業(yè)會(huì)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(jiǎn)單堆放或填埋的方法處理，對(duì)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(shí)驗(yàn)中，浸出液砷濃度較高，資源化利用價(jià)值低，大多屬于危險(xiǎn)廢物，不能直接填埋處置。目前含砷中和渣的問題已經(jīng)嚴(yán)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(duì)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(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，但該該方法均需要對(duì)含砷中和渣進(jìn)行必要固化穩(wěn)定化處理后方可填埋，而危險(xiǎn)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(duì)環(huán)境造成污染等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)含砷中和渣這類大宗危險(xiǎn)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(dá)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(diǎn)：

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(shí)現(xiàn)砷的揮發(fā)，方可達(dá)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(huì)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(shì)必造成氟化物及SO₂等氣態(tài)污染物質(zhì)超標(biāo)，造成空氣污染，然而增加尾氣治理設(shè)施會(huì)產(chǎn)生大量的含砷危險(xiǎn)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(shí)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(zhǎng)期堆置不加以最終處置，雨水淋溶會(huì)仍可能造成重金屬污染，因此仍需要進(jìn)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(duì)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(jià)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(diǎn)。

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(shí)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(dá)到《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(biāo)號(hào)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％；