CN104190688A - 用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法，由腐殖质和铁盐组成；其制备方法包括如下步骤：向腐殖质水溶液中加入铁盐，在搅拌条件下调节pH为6.0～8.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。该发明将腐殖质与铁盐反应生产固体产物，该固体产物通过腐殖质丰富含氧基团的配位作用及铁盐与砷的强络合作用实现对砷的联合高效固稳，用做含砷废弃物固化处理的添加材料，固稳效果好，且腐殖质丰富的表面官能团具有pH缓冲作用，因此该复合添加材料具有耐pH波动性能，且该材料具有抗杂质离子干扰的优点，该发明采用腐殖质及铁盐为原材料，用于含砷固体废弃物固化处理，无毒害污染物溶出造成二次污染问题。

Description

用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法，尤其涉及一种采用腐殖质、铁盐制备用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法。
背景技术
含砷固体废弃物作为一种危险废弃物，一般应采用固化办法进行处置、填埋。固化过程除采用胶凝材料水泥等外，一般还采用其他添加材料以达到砷有效固稳的目的，目前采用的添加材料包括赤泥、粉煤灰、磷石膏等，但这些添加材料用于含砷固体废弃物固化处置，存在砷固稳效果低问题；尤其是处置填埋后，填埋场内部pH变化极易导致固化体内砷的溶出；且填埋场内部溶出的高浓度氯离子、硝酸根、硫酸根等导致砷的脱稳溶出；此外，这些材料本身含有重金属等毒害物质，存在毒害物质溶出造成二次污染的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料及其制备方法，解决目前用于含砷固体废弃物固化处置的添加材料存在的砷固稳效果低、填埋场内部pH变化导致固化体内砷的溶出、填埋场内部溶出的高浓度氯离子、硝酸根、硫酸根等导致砷的脱稳溶出、添加材料本身导致二次污染等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，由腐殖质和铁盐组成，所述腐殖质与铁盐质量比为1:0.05～1。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
如上所述本发明一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，进一步，所述腐殖质为腐殖酸或/和富里酸。
如上所述一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，进一步，所述铁盐为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁中的一种或任意几种。
本发明还提供一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料的制备方法，包括以下步骤：
按照比例称取腐殖质与铁盐，将腐殖质配制成腐殖质水溶液，将铁盐加入所述腐殖质水溶液中，在搅拌条件下调节pH为6.0～8.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。
本发明的有益效果是：该发明将腐殖质与铁盐反应生产固体产物，该固体产物通过腐殖质含氧基团的配位作用及铁盐与砷的强络合作用实现对砷的联合高效固稳，用做含砷废弃物固化处理的添加材料，固稳效果好，且腐殖质丰富的官能团具有pH缓冲作用，因此该复合添加材料具有耐pH波动性能，且该材料具有抗杂质离子干扰的优点，该发明采用腐殖质及铁盐为原材料，用于含砷固体废弃物固化处理，无毒害污染物溶出造成二次污染问题。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
按质量比为1:0.05称取腐殖酸和硫酸铁，将腐殖酸配制成腐殖酸水溶液中，将硫酸铁加入腐殖酸水溶液中，在搅拌条件下调节pH为6.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。
实施例1制备的复合添加材料用于含砷为17.0g/kg的废弃物固化处理过程中，在胶凝材料水泥用量为固体废弃物质量的20％情况下，按固体废弃物10％的比例添加所制备复合添加材料，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为0.15mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。而不添加复合添加材料条件下，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为2.70mg/L，不满足《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。
实施例2
按质量比为1:1向富里酸水溶液中加入氯化铁，在搅拌条件下调节pH为8.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。在含砷为17.0g/kg的废弃物固化处理过程中，在胶凝材料水泥用量为固体废弃物质量的20％情况下，按固体废弃物10％比例添加所制备复合添加材料，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为0.13mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。而不添加复合添加材料条件下，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为2.70mg/L，不满足《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。
实施例3
按质量比为1:0.2向腐殖酸溶液中加入硝酸铁，在搅拌条件下调节pH为7.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。在含砷为17.0g/kg的废弃物固化处理过程中，在胶凝材料水泥用量为固体废弃物质量的20％情况下，按10％比例添加所制备复合添加材料，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为0.12mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。而不添加复合添加材料条件下，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为2.70mg/L，不满足《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。
实施例4
按质量比为1:0.5向富里酸溶液中加入聚合氯化铁，在搅拌条件下调节pH为6.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。在含砷为17.0g/kg的废弃物固化处理过程中，在胶凝材料水泥用量为固体废弃物质量的20％情况下，按10％比例添加所制备复合添加材料，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为0.17mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。而不添加复合添加材料条件下，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为2.70mg/L，不满足《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。
实施例5
按质量比为1:0.3向腐殖酸溶液中加入聚合硫酸铁，在搅拌条件下调节pH为7.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。在含砷为17.0g/kg的废弃物固化处理过程中，在胶凝材料水泥用量为固体废弃物质量的20％情况下，按固体废弃物10％比例添加所制备复合添加材料，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为0.20mg/L，远低于《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。而不添加复合添加材料条件下，所得固化体按《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法(HJ557～2010)》标准进行测定，浸出液砷浓度为2.70mg/L，不满足《危险废物填埋污染控制标准(GB18598～2001)》国家标准要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护。

Claims (4)

1.一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，其特征在于，由腐殖质和铁盐组成，所述腐殖质与铁盐质量比为1:0.05～1。
2.根据权利要求1所述一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，其特征在于，所述腐殖质为腐殖酸或/和富里酸。
3.根据权利要求1所述一种用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料，其特征在于，所述铁盐为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁中的一种或任意几种。
4.一种权利要求1-3任一项所述用于含砷废弃物固化处理的复合添加材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照比例称取腐殖质与铁盐，将腐殖质配制成腐殖质水溶液，将铁盐加入所述腐殖质水溶液中，在搅拌条件下调节pH为6.0～8.0，分离生成的固体，洗涤干燥，得到复合添加材料。
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