CN112408835A - 抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用。该发明是通过对工业废矿渣颗粒表面进行疏水处理后可有效抑制有毒物质的浸出,疏水处理后的工业废矿渣可用于固化压制免烧砖、铺筑路基或制作防渗层。包括以下步骤:原料分拣、粉碎碾磨、表面疏水处理、混料、压制成型、养护。本发明将浸出性工业危险废物进行了无害化和资源化利用,实现了变废为宝,同时该处理工艺简便,工业上可操作性强。本发明所制成的免烧砖、铺筑的路基、制做的防渗层综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,属于电解铝废弃物加工技术领域。
背景技术
工业废矿渣是一种具有潜在活性的工业废弃物,工业废矿渣中含有各种有毒物质,尤其是氟化物以及氰化物,其大量堆放已对环境造成严重危害。常见的有毒工业废矿渣有铝电解槽大修渣、铝灰、黄金尾渣以及煤造气废渣等。一般来说常用的工业废渣的处理方法有焚化法,填埋法,化学处理法,生物处理法,海洋投弃等,然而这些方法对周围环境造成严重破坏。
电解铝工业中,铝电解槽一般在使用5~6年后需进行大修,大修时电解槽内清除的废内衬,即为铝电解槽大修渣。铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀,停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物,其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性,属于有害物质。其中氰化物为剧毒物质,被国家环保部门定性为危废物。
铝业公司每年大修铝电解槽约100台(正常情况下估计最大数量),每年产生大修渣约10000t,除对铝电解槽大修渣部分耐火材料回收利用外,其余排放途径均基本为填沟倾倒,或露天堆放,没有妥善的处置措施。这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡,其中的可溶性氟浸出后进入水中,渗入地下,有可能污染土壤和地下水;另外废渣长期露天堆放,渣表面风化,形成粉尘,可产生二次扬尘,污染大气。目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场,因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
铝电解槽大修废渣的处理除了填埋法外,还有火法技术。据文献资料报道,大修渣加热到300℃时,废槽内衬中约99.5%的氰化物消失,加热到400℃时约99.8%的氰化物消失,加热到700℃以上时氰化物完全消失。但是火法处理铝电解槽大修废渣,回收氟化物需要采用气密性非常严格的设备,该处理技术成本高昂。
电解铝工业产生的铝灰同样是危废物。铝灰是电解铝厂熔铸车间的下脚料,也是再生铝生产厂家以及铝型材厂、铝板厂、铝制品厂、合金铝厂、铝件厂等以金属铝为原料,并且需要熔化后进行再加工等行业在熔化铝过程中产生的下脚料。在铝冶炼、成型过程中会产生多种副产品。作为铝工业主要的副产品,铝灰产生于所有铝发生熔融的工序,其中的铝含量约占铝生产使用过程中总损失量的1~12%。铝灰的来源广泛,铝灰中存在着大量的有毒元素:硒、砷、钡、镉、络、铅等,如果将铝灰填埋,对当地土壤及水资源会造成严重污染,造成周边牲畜、居民和植物重金属中毒,还会导致周边土壤盐碱化,农作物大量死亡。
各种铝厂、氨厂、煤气厂每年会产生大量的煤造气废渣,能够释放大量有毒物质,对环境造成严重污染。同样,黄金冶炼行业每年度都生成很多的尾渣。尾渣含有有价元素、其他珍贵金属。依照惯用的途径来堆存它们,很难综合运用。这类堆存不仅带来很多浪费,还会损毁周边环境。
对于各种工业废渣的处理方法,目前有以下方面的相关技术:
中国铝业郑州研究院在研究废槽内衬危害性的基础上,提出并开发了加热法处理废槽内衬使之无害化的CHALCO-SPL技术,该方案采用湿法工艺技术,对废槽衬中的废阴极和废耐火保温材料分类、分段一次性进行无害化处理,且不产生新的危险废物。
专利CN01106228.2报道了硫酸酸解法处理废内衬的方法,将废内衬粉碎后投入注入水和浓硫酸的酸解罐中进行酸解,产生的气体用水反复淋洗,回收氢氟酸;酸解后产生的滤渣和滤液进一步处理,其滤渣可制取石墨粉和工业氢氧化铝、氧化铝;其滤液可生产氟化盐、硫酸盐产品。但是该专利由于需要采用高浓度的硫酸,使得其安全系数相对较低,该技术也未能工业化应用。
专利CN01128395.5报道了用废阴极炭块生产阳极保护环的方法,将废阴极炭块破碎后作为干料,以糖浆或淀粉为粘结剂,混匀后即成保护料,把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上,保护料在阳极使用中进行自焙烧形成牢固的保护环。
专利CN108640137A提供了一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法,将铝灰和生料浆的混合物即惰性铝灰跟碳酸盐、草酸盐、苛碱、石灰乳的混合物依次经过回转窑进行烧成,冷却机进行冷却、最后在球磨机中进行熟料溶出。
专利CN206028300U公开了一种氰化黄金尾渣无害化处理的装置。该装置包括化浆池和氧化剂罐,所述化浆池和所述氧化剂罐上均设置有进料口、出料口,所述入料口通过阀体择一与所述化浆池的出料口或所述氧化剂罐的出料口相连通;所述滤液出口通过阀体择一与所述化浆池的进料口或所述氧化剂罐的进料口相连通。通过上述装置有效去除和分解氰化物,并节约了水资源。
专利CN106238440B公开了一种氰化黄金尾渣无害化处理方法及其装置。所述氰化黄金尾渣无害化处理方法,包括如下步骤:S1、对氰化黄金尾渣浆料进行过滤,得到滤饼;S2、对所述滤饼进行预压;S3、在预压状态下,对所述滤饼进行氧化处理;S4、对所述滤饼进行压滤,压滤结束后卸渣。本发明通过相应的装置和上述方法,彻底去除了氰化黄金尾渣中的氰化物,并节约了水资源。
专利CN104923543A公开了一种含氰尾矿渣处理办法,该方法是由调浆、臭氧氧化、化学催化氧化、固液分离和深度达标处理五个步骤组成,含氰尾矿渣在处理时,首先选用臭氧氧化法和化学催化氧化法将矿浆中的污染物去除,然后进行固液分离,尾矿渣无害化堆存,浆液继续进行尾矿渣的调浆或进一步达标处理排放。
然而,对于各种工业废矿渣的处理方法,虽然对工业废矿渣进行了有效利用或者处理,但是并没有良好的抑制有毒物浸出。因此,缺少一种能够有效抑制有毒物浸出,使工业废矿渣达到更有效利用的方法。
发明内容
基于此,本发明的目的是提供一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,其是在工业废矿渣颗粒表面形成防水膜保护后制备免烧砖、铺筑路基或制作防渗层,此种方法进一步丰富了工业废矿渣的资源化处理途径,从根本上解决了工业废矿渣作为危险废物难以有效处理的问题。
本发明提供的抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法,其包括以下步骤:
A、原料分拣;
B、粉碎碾磨:将工业废矿渣以及其他无机固废粉碎碾磨成粒径小于或等于150目的粉料;
C、表面疏水处理:在粉碎研磨后的工业废矿渣粉料表面喷涂防水喷雾,喷涂量为1~2m2/kg,基层干化时间为0~24h,再喷涂2~3遍,干化时间为2~10小时,使其在工业废矿渣表面形成含水率小于20%防水膜,即获得表面带有防水膜的工业废矿渣粉料。
进一步的,工业废矿渣包括:铝电解槽大修渣、铝灰、黄金尾渣、煤造气废渣。
进一步的,防水喷雾为渗透型纳米防水剂,包括中性、酸性或碱性防水剂中的至少一种。
进一步的,所述渗透型纳米防水剂为甲基硅酸盐或其衍生物。
本发明还提供了表面带有防水膜的工业废矿渣粉料及其应用,将带有防水膜的工业废矿渣粉料用于压制免烧砖、铺筑路基或制备防渗层的方法,其中压制免烧砖的方法包括如下步骤:
D、混料:将带有防水膜的工业废矿渣粉料、水泥以及其他无机固废粉料充分混合,加水搅拌均匀;
E、压制成型:将混合好的原料送入模具内,加压压制成型,施加压力为150~250公斤/平方厘米;
F、砖坯养护:成型的砖坯进行养护后出库。
铺筑路基的方法包括如下步骤:
(1)混料:将带有防水膜的工业废矿渣粉料、水泥以及其他无机固废粉料充分混合,加水搅拌均匀;
(2)压制成型:将混合好的原料铺成20cm厚,加压碾压平整;
(3)养护:成型的路基进行养护。
进一步的,混合所需各物料的质量百分数如下:
带有防水膜的工业废矿渣35~70%,其它无机固废粉料25~35%,水泥5~30%;所述水泥中还含有占其重量1%~4%的固化剂。
进一步的,养护包括自然养护和洒水养护,具体为:将成型砖坯或路基放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1~2次,使其表面湿润;然后在0℃以上的气温下自然养护15天以上。
技术效果包括:
1、本发明先利用防水喷雾对工业废矿渣颗粒表面进行防水处理,即在工业废矿渣颗粒喷涂渗透型纳米防水剂,干燥后颗粒表面形成疏水膜,能有效抑制工业废矿渣中有毒物质(F-和CN-等)的浸出。再将表面处理后的工业废矿渣与水泥、固化剂以及其它废渣按比例混合压制成免烧砖、铺筑路基或制作防渗层,其压制是将各物料按比例充分搅拌混合,在150~250公斤/平方厘米的压力下压制成型,使大修渣中可溶性氟化物及氰化物得到二次固化。
2、免烧砖及路基可在常温下压制成型,脱模即可凝固达到较高硬度,成品率高、流程短,能耗低、设备简单。本发明既解决了工业废矿渣作为危险废物的处理问题,又实现了资源化利用,免烧砖、铺筑的路基和制做的防渗层综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
3、通过两次固化可大大降低有毒物质的浸出,既解决了电解槽大修渣作为危险废物的处理问题,又实现了资源化利用。
4、免烧砖和路基均可在常温下压制成型,成品率高,脱模即可凝固达到较高硬度。
5、本发明免烧砖和路基的浸出性等指标符合相关标准。
6、本发明工艺流程短,能耗物耗低、无污染物排放。
附图说明
图1为抑制工业废矿渣有毒物质浸出以及压制免烧砖的工艺流程图。
具体实施方式
以下描述充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践和再现。
实施例1
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
将铝电解槽大修渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于100目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为5h,再喷涂2遍,干化时间为2h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料;
利用防水铝电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝电解槽大修渣粉料40%,钢渣30%,水泥30%;其中水泥中含有占其重量4%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在200公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在20℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例2
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝电解槽大修渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于120目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为5h,再喷涂2遍,干化时间为2h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料;
利用防水铝电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝电解槽大修渣粉料50%,钢渣25%,水泥25%;其中水泥中含有占其重量4%的固化剂,水泥标号为425;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在25℃下自然养护28天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例3
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝电解槽大修渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为10h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为1.5m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料;
利用防水电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水电解槽大修渣粉料50%,钢渣30%,水泥20%;其中水泥中含有占其重量2%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在15℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例4
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝电解槽大修渣、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为10h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料。
利用防水铝电解槽大修渣粉料与水渣、水泥、粉煤灰、石灰按以下质量百分数进行混合:
防水铝电解槽大修渣60%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰5%,石灰5%。水泥中加入其重量2%的固化剂,水泥标号为525;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在15℃下自然养护30天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例5
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
黄金尾渣、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在黄金尾渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为8h,再喷涂3遍,干化时间为8h,喷涂量为2m2/kg。黄金尾渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水黄金尾渣粉料;
利用防水黄金尾渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水黄金尾渣58%,水渣20%,水泥10%,石灰12%。水泥中加入其重量4%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
实施例6
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
黄金尾渣、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于120目的粉料;
在黄金尾渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为8h,再喷涂3遍,干化时间为6h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水黄金尾渣粉料;
利用防水黄金尾渣料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水黄金尾渣50%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰5%,石灰5%。水泥中加入其重量3%的固化剂,水泥标号为425;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例7
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝灰、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝灰粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为8h,再喷涂3遍,干化时间为10h,喷涂量为1.5m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水铝灰粉料;
利用防水铝灰份料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝灰粉料55%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰15%。水泥中加入其重量4%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例8
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝灰、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于100目的粉料;
在铝灰粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为2h,再喷涂2遍,干化时间为2h,喷涂量为1m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水铝灰粉料;
利用防水铝灰粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝灰粉料40%,钢渣30%,水泥30%;其中水泥中含有占其重量4%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在200公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在20℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例9
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝灰、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝灰粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为2h,再喷涂2遍,干化时间为2h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水铝灰粉料;
利用防水铝灰粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝灰粉料50%,钢渣20%,水泥30%;其中水泥中含有占其重量4%的固化剂,水泥标号为525;
将混合好的原料送入模具内,在200公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在15℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例10
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
煤造气废渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在煤造气废渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为2h,再喷涂2遍,干化时间为2h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于15wt%后,制得防水煤造气废渣粉料;
利用防水煤造气废渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水煤造气废渣粉料50%,钢渣20%,水泥30%;其中水泥中含有占其重量4%的固化剂,水泥标号为525;
将混合好的原料送入模具内,在200公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在15℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例11
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
煤造气废渣、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于120目的粉料;
在煤造气废渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为8h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为2m2/kg。煤造气废渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水煤造气废渣粉料;
利用防水煤造气废渣料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水煤造气废渣50%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰5%,石灰5%。水泥中加入其重量3%的固化剂,水泥标号为425;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
所制成的免烧砖综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例12
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝电解槽大修渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钠防水纳米喷雾,基层干化时间为20h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为1.5m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料;
利用防水铝电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝电解槽大修渣粉料50%,钢渣30%,水泥20%;其中水泥中含有占其重量2%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料铺成20cm厚,在250公斤/平方厘米的压力下碾压平整;
将路基进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在15℃下自然养护15天以上。
所制成的路基综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例13
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝电解槽大修渣、粉煤灰分别破碎、碾磨为粒径小于120目的粉料;
在铝电解槽大修渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为24h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为1.5m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水铝电解槽大修渣粉料;
利用防水铝电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝电解槽大修渣粉料45%,粉煤灰35%,水泥20%;其中水泥中含有占其重量3%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料铺成25cm厚,在250公斤/平方厘米的压力下碾压平整;
将路基进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在25℃下自然养护25天以上。
所制成的路基综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例14
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
黄金尾渣、粉煤灰分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在黄金尾渣粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为24h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为2m2/kg。大修渣粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水黄金尾渣粉料;
利用防水黄金尾渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水黄金尾渣粉料45%,粉煤灰35%,水泥20%;其中水泥中含有占其重量2%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料铺成20cm厚,在250公斤/平方厘米的压力下碾压平整;
将路基进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在25℃下自然养护20天以上。
所制成的路基综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
实施例15
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
铝灰、粉煤灰分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
在铝灰粉料表面均匀喷洒甲基硅酸钾防水纳米喷雾,基层干化时间为24h,再喷涂3遍,干化时间为5h,喷涂量为1.5m2/kg。铝灰粉料表面防水膜的含水率小于20wt%后,制得防水铝灰粉料;
利用防水铝灰粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
防水铝灰粉料35%,粉煤灰35%,水泥30%;其中水泥中含有占其重4%的固化剂,水泥标号为525;
将混合好的原料铺成20cm厚,在250公斤/平方厘米的压力下碾压平整;
将路基进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在25℃下自然养护25天以上。
所制成的路基综合性能良好,其浸出性等指标符合相关规定。
对比例1
将铝电解槽大修渣、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于100目的粉料;
利用铝电解槽大修渣粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
铝电解槽大修渣粉料40%,钢渣30%,水泥30%;其中水泥中含有占其重量2%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在200公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1次,使其表面湿润;然后在20℃下自然养护15天以上。
对比例2
将铝灰、钢渣分别破碎、碾磨为粒径小于150目的粉料;
利用铝灰粉料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
铝灰粉料55%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰15%。水泥中加入其重量4%的固化剂,水泥标号为325;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
对比例3
一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用,步骤如下:
黄金尾渣、水渣分别破碎、碾磨为粒径小于120目的粉料;
利用黄金尾渣料与钢渣、水泥按以下质量百分数进行混合:
黄金尾渣50%,水渣20%,水泥10%,粉煤灰5%,石灰5%。水泥中加入其重量3%的固化剂,水泥标号为425;
将混合好的原料送入模具内,在250公斤/平方厘米的压力下压制成砖坯;
将成型砖坯放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水2次,使其表面湿润;然后在10℃下自然养护15天以上。
实施例1~15以及对比例1~3的浸出性结果如表1所示。
表1
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、原料分拣;
B、粉碎碾磨:将工业废矿渣以及其他无机固废粉碎碾磨成粒径小于或等于150目的粉料;
C、表面疏水处理:在粉碎研磨后的工业废矿渣粉料表面喷涂防水喷雾,喷涂量为1~2m2/kg,基层干化时间为0~24h,再喷涂2~3遍,干化时间为2~10小时,在工业废矿渣表面形成含水率小于20%防水膜,获得表面带有防水膜的工业废矿渣粉料。
2.根据权利要求1所述的工业废矿渣包括:铝电解槽大修渣、铝灰、黄金尾渣或者煤造气废渣;无机固废包括:钢渣、水渣、粉煤灰或者石灰。
3.根据权利要求1所述的抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法,其特征在于,防水喷雾为渗透型纳米防水剂,包括中性、酸性或碱性有机、无机防水剂中至少一种。
4.根据权利要求3所述的抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法,其特征在于,渗透型纳米防水剂为甲基硅酸钠或甲基硅酸钾或具有相同作用的衍生物。
5.一种表面带有防水膜的工业废矿渣粉料,其特征在于,根据权利要求1-4任一项所述的抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法制备而成。
6.根据权利要求5所述的表面带有防水膜的工业废矿渣粉料的应用,其特征在于,表面带有防水膜的工业废矿渣用于固化压制免烧砖、铺筑路基或制作防渗层。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述固化压制免烧砖包括如下步骤:
D、混料:将带有防水膜的的工业废矿渣粉料、水泥以及其他无机固废粉料充分混合,加水搅拌均匀;
E、压制成型:将混合好的原料送入磨具,加压压制成型,施加的压力为150~250公斤/平方厘米;
F、养护:成型的砖坯进行养护后出库。
8.根据权利要求6所述的应用,所述铺筑路基包括如下步骤:
(1)混料:将带有防水膜的工业废矿渣粉料、水泥以及其他无机固废粉料充分混合,加水搅拌均匀;
(2)压制成型:将混合好的原料铺成15~30cm厚,加压碾压平整;
(3)养护:成型的路基进行养护。
9.根据权利要求7或者8所述的应用,其特征在于,水泥标号不小于325,物料成分的质量百分数:带有防水膜的工业废矿渣35~70%,其它无机固废粉料25~35%,水泥5~30%,水泥中还含有占其重量1%~4%的固化剂。
10.根据权利要求7或者8中所述的应用,其特征在于,养护包括自然养护和洒水养护,具体为:将成型砖坯或路基放置24小时后进行洒水养护3天,其中每天洒水1~2次,使其表面湿润;然后在0℃以上的气温下自然养护15天以上。
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