[發明專利]一種摻混電鍍污泥制備粘土磚過程提高重金屬固化效果的方法

在審

• 申請號: 201710789563.7
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107473710A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 毛林強;郭惠娟;湯潤之;張文藝
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/138;C04B35/626
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化利用領域，具體是涉及一種在摻混電鍍污泥制備粘土磚過程中采用廢玻璃粉以提高重金屬固化效果的方法。

背景技術

電鍍污泥是電鍍生產過程中產生的電鍍廢水和廢舊電鍍液在處理過程中產生的固體廢棄物，由于含有大量的重金屬，且重金屬的存在形態基本為水合物，極易被浸出到環境中，因而電鍍污泥一直以來都被認為是典型的危險廢物。由于重金屬不能被物理或者化學分解，所以電鍍污泥的處理只能采用回收和固化/穩定化的方法。電鍍污泥中重金屬的回收一般采用酸浸后經化學沉淀、離子交換、膜分離、萃取等方法實現從液相中分離回收重金屬離子的目的。雖然這些回收的方法分離回收的效率較高，但是受限于技術及經濟性的原因，電鍍污泥的回收利用并不廣泛。

目前固化/穩定化仍然是電鍍污泥處理的最主要的方法，主要包括水泥、玻璃等包覆固化。申請號CN201510207253.0公開了一種電鍍污泥的穩定化方法，先將待處理的電鍍污泥與飛灰混合，持續攪拌作用下分別加入氫氧化鈣粉末、水泥和水，攪拌均勻，得到漿狀混合物；將漿狀混合物倒入模具中并進行養護；待固化體表面干燥后，將環氧樹脂及對應的固化劑混合，均勻涂覆在固化體表面；樹脂涂覆層固化完全后得到可以直接填埋的電鍍污泥固化體。申請號CN201510874164.1公開了一種電鍍污泥的固化方法，固化劑采用水泥等，具體包括以下重量百分數的原料制備而成：水泥75％～79％、砂10％～15％、硅酸鈉5％～8％、活性氧化鋁6％～10％。

除了采用包覆固化外，摻混電鍍污泥高溫燒制粘土磚也是一種有效的固化電鍍污泥的方法，且制備的粘土磚具有進一步資源化利用的潛能。摻混電鍍污泥在高溫燒制粘土磚過程中，重金屬會與粘土中的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃反應形成一些穩定的礦物相結構，從而抑制重金屬的浸出；另外粘土磚在燒制過程中會形成致密的磚體結構也可以起到包覆重金屬減少其浸出風險的作用。雖然摻混電鍍污泥高溫燒制粘土磚可以起到顯著減少重金屬浸出的作用，但是當電鍍污泥的摻混量提高或者粘土磚的孔隙結構過于發達時，會由于有較多的重金屬物相與浸出液接觸，導致仍然有很多的重金屬被浸出。因此如何在摻混電鍍污泥高溫燒制粘土磚過程中減少粘土磚的孔隙結構，減少重金屬與浸出液的接觸面積將是提高重金屬固化效果的關鍵。提高粘土磚壓制過程的壓強是一種手段，但是粘土和電鍍污泥中的有機物在高溫下仍然后分解燃燒形成氣體，氣體從磚體內部往外逸散的過程仍然會在磚體內部形成空隙結構。

碎玻璃是生活中常見的無機固體廢棄物，玻璃的熔點及軟化溫度要低于粘土，因此在粘土磚中摻入碎玻璃粉，其在高溫條件下軟化熔融從而能夠起到粘結、填充孔徑的作用，從而可以有效降低磚體的空隙結構，達到降低重金屬溶出的目的。

本發明意在摻混電鍍污泥制備粘土磚過程中加入碎玻璃粉，利用玻璃熔點低的特點，填充、堵塞磚體內部的空隙結構，從而達到大幅降低磚體內部空隙和提高重金屬固化的效果。

發明內容

本發明所要解決的問題是摻混電鍍污泥高溫制備粘土磚電鍍污泥產量少、固化效果不佳的問題，以碎玻璃粉作為磚體空隙填充劑，通過在粘土磚制備過程加入碎玻璃粉的方法達到減少磚體內部的孔隙和提高電鍍污泥的固化效果。具體是一種利用碎玻璃粉提高摻混電鍍污泥制備粘土磚過程重金屬固化效果的方法。

一種摻混電鍍污泥制備粘土磚過程提高重金屬固化效果的方法，包括以下步驟：

1.將碎玻璃經過球磨機干磨成粉，球磨時間為2-6h，將得到的廢玻璃粉通過200目的篩子以獲得相同粒徑大小的廢玻璃粉。

2.將采集的電鍍污泥和粘土在105℃烘干24h，隨后將烘干的電鍍污泥和粘土經球磨機中粉碎、磨細，球磨機轉速50-100r/min，球磨時間0.5-2h，含鐵污泥和粘土也要通過200目的篩子以獲得相同粒徑大小的原料。

3.將烘干磨細的電鍍污泥和粘土混合，電鍍污泥和粘土的質量分數分別為10％和90％，將混合的生料經球磨機混合，球磨時間2-4h。

4.向上述混合好的電鍍污泥和粘土混合生料加入磨細的廢玻璃粉，玻璃粉的加入量為質量分數10-35％，所得的混合生料再次經球磨混合，球磨混合時間為2-4h。

5.將所得混合生料經制磚機壓縮，壓縮壓強為40-60MPa，圧縮前可往生料中加入少量水以提高其壓縮可塑性，水的加入量為生料的5-10％(質量分數)。