CN110204293A - 一种用于固化金属废渣的固化剂及固化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属废渣处理技术领域，具体涉及一种用于固化金属废渣的固化剂及固化方法，固化剂是以氟石膏、石灰石和水泥混合配制而成，组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30‑60份、石灰石10‑30份、水泥20‑60份，按照配比称取氟石膏、石灰石和水泥混合得到固化剂材料，将固化剂材料和金属废渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀，并加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为65‑70%，本发明对金属废渣采用膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全，膏体固化技术堆存废渣，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，切实减少和消除了环境污染。

Description

一种用于固化金属废渣的固化剂及固化方法
技术领域
本发明属于金属废渣处理技术领域，具体涉及一种用于固化金属废渣的固化剂及固化方法。
背景技术
现有矿山选矿和冶炼生产中会产生大量的废渣，传统的湿法和干式堆存方法，占用大量土地的同时，造成环保污染和安全隐患，土地复垦和生态修复困难重重，遗留了大量的矿山废弃土地。随着《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018）的出台实施，原有的废碴堆存方式已经远远不能满足环保要求。
膏体固化技术是将细粒废渣及固化剂后搅拌产生的饱和性流体，后期固化后又具有所需的结构性强度。膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全；膏体固化技术堆存废渣，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，使堆存场土壤环境指标达到了建设用地标准，在切实减少和消除了环境污染的同时实现了堆存场的二次利用，减少了矿山行业的废弃土地，环保和生态效益显著。膏体固化堆存虽然优点明显，但是采用常规水泥固化剂，成本较高，实际应用很难推广。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题及不足，本发明提供一种用于固化金属废渣的固化剂。
本发明的另一目的是提供一种利用固化剂进行固化金属废渣的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于固化金属废渣的固化剂，所述固化剂是以氟石膏、石灰石和水泥混合配制而成，所述组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、石灰石10-30份、水泥20-60份。
一种利用固化剂进行固化金属废渣的方法，该方法按照下述步骤进行：
步骤1：称取氟石膏30-60份、石灰石10-30份和水泥20-60份混合，得到固化剂材料；
步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和金属废渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；
步骤3：向步骤2得到的的混合料加水混合搅拌，得到膏体。
进一步的，步骤3中，水灰比为0.6-0.7：1，水灰比即水与混合料的质量比值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对金属废渣采用膏体固化后具有类似混凝土的结构强度，有利于堆存场的长期安全，膏体固化技术堆存废渣，将废渣中的重金属等有害物质固化起来，减少和消除了向周边环境的渗出，切实减少和消除了环境污染；所有试块按照《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086.2-2007）和《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018），检测都达到了建设用地土壤污染风险管控标准，堆存场可以作为一般工业建设用地使用，膏体固化后的堆存场地，能够达到建设用地的土壤同时实现了堆存场的二次利用，减少了矿山行业的废弃土地，环保和生态效益显著，氟石膏是氟化工产生的废渣，分布广泛，价格只有水泥的1/10左右，降低了成本，实现了废物利用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种用于固化金属废渣的固化剂，是以氟石膏、石灰石和水泥混合配制而成，组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、石灰石10-30份、水泥20-60份。
本发明还提供一种利用固化剂进行固化金属废渣的方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1：称取氟石膏30-60份、石灰石10-30份和水泥20-60份混合，得到固化剂材料；
步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和金属废渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；
步骤3：向步骤2得到的的混合料加水混合搅拌，得到膏体，水灰比为0.6-0.7：1，水灰比即水与混合料的质量比值。
实施例1
分别取氟石膏30份、石灰石10份和水泥20份混合，得到固化剂材料，将固化剂材料和金属废渣按质量比1：8混合搅拌均匀，加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为65%。
固化膏体的塌落度200mm，有非常好的流动性和管道输送性能，固化膏体后的初期强度和后期结构强度也较高，采用混凝土标准试块进行强度试验，初期抗压强度2d不低于1MPa,终期28d自然条件养护后抗压强度3MPa，有很好的支撑结构强度，经检测，固化后的固化膏体的试块中铅、锌、铜等重金属元素浸出液浓度大幅降低，不足金属废渣固化前的10%，实现了重金属等有害元素的有效环保固化封存。
原白银公司金属废渣成分见下表1：
表1为金属废渣成分表
按照《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086.2-1997），对金属废渣进行检测后，相关毒性浸出液浓度：铜560mg/L（标准限值100 mg/L）、铅86mg/L（标准限值5 mg/L）、锌 260mg/L（标准限值100 mg/L），浸出液中相关废物浓度全部未超过到《危险废物鉴定标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）危险废物浓度限值。
采用本发明的固化剂及固化方法，对金属废渣固化后的固化膏体的试块按照同样方法检测，相关毒性浸出液浓度：铜36mg/L（标准限值100 mg/L）、铅2.6mg/L（标准限值5mg/L）、锌 46mg/L（标准限值100 mg/L）。浸出液中相关废物浓度全部未超过到《危险废物鉴定标准 浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）危险废物浓度限值。固化膏体的试块还具有良好的不透水性，固结后的堆存场有效的隔绝了大气降水对废渣的淋融作用，防止了有害重金属等元素对地下水的污染。环保效益立竿见影，采用该方法可以减少大量的危险固废，有极大的环保生态效益，固化后的场地，达到了二类建设用地的标准，实现了矿山废弃土地的高效集约化利用。
实施例2
分别取氟石膏45份、石灰石20份和水泥40份混合，得到固化剂材料，将固化剂材料和金属废渣按质量比1：12混合搅拌均匀，加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为68%。
实施例3
分别取氟石膏60份、石灰石30份和水泥60份混合，得到固化剂材料，将固化剂材料和金属废渣按质量比1：20混合搅拌均匀，加水混合搅拌，得固化膏体，其中，水的加入量为使得固化膏体的浓度为70%。

Claims (3)

1.一种用于固化金属废渣的固化剂，其特征在于，所述固化剂是以氟石膏、石灰石和水泥混合配制而成，所述组成固化剂的各原料按下述重量份进行配比：氟石膏30-60份、石灰石10-30份、水泥20-60份。
2.一种利用权利要求1所述的固化剂进行固化金属废渣的方法，其特征在于，所述方法按照下述步骤进行：
步骤1：称取氟石膏30-60份、石灰石10-30份和水泥20-60份混合，得到固化剂材料；
步骤2：将步骤1中得到的固化剂材料和金属废渣按质量比1：8～20混合搅拌均匀；
步骤3：向步骤2得到的的混合料加水混合搅拌，得到膏体。
3.如权利要求2所述的一种利用固化剂进行固化金属废渣的方法，其特征在于，步骤3中，水灰比为0.6-0.7：1，水灰比即水与混合料的质量比值。
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