CN113582568A - 一种高钛渣基草酸盐水泥及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高钛渣基草酸盐水泥，属于建筑材料及环境保护技术领域；该水泥的组成物及重量份为高钛渣100份、酸性成分10‑25份、缓凝剂1‑2份、水15‑30份；使用时该水泥与水搅拌混合，具有凝结速度快、早期强度高、凝结时间可控等优点；将高钛渣基草酸盐水泥应用在固化重金属中，通过物理包裹、吸附和化学键合制得重金属固化体，重金属离子可与水泥材料形成难溶性沉淀物，且水泥水化产物可对重金属离子产生吸附作用，从而达到固化重金属的作用；利用高钛渣作为原料来制备草酸盐水泥，降低了材料制备的成本，同时提高了高钛渣的高效资源化利用，该发明具有一定的环保和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种高钛渣基草酸盐水泥，属于建筑材料及环境保护领域。
背景技术
酸-碱水泥是一种金属氧化物与酸或酸式盐通过酸碱中和反应生成的新型无机胶凝材料，磷酸盐水泥是目前酸-碱水泥中研究应用最为广泛的材料之一，由金属氧化物与磷酸盐反应制得，其中反应最好，抗压强度最大的磷酸盐是磷酸二氢铵，但由于磷酸二氢铵在反应过程中会释放大量的氨气而造成环境污染，另一种使用广泛的磷酸盐是磷酸二氢钾，但又会增大生产成本，因此需要寻求合适的酸或酸式盐来代替磷酸盐。
高钛渣是在高炉中炼铁之后产生的废渣，高钛渣主要成分为二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化钙等，利用高钛渣作为原料，不仅能解决固体废弃物的堆积问题，还能对高钛渣进行二次利用，产生一定的经济效益。
重金属污染的治理情况在目前被全球所关注，当前已发现的重金属种类约有45种，其中包括铬、铅、锌等。重金属主要通过水和土壤的途径进入人体，从而对人体引发一系列的危害，如镉(Cd)会造成肾脏、肺等器官的严重损伤，锌(Zn)会影响人的生育能力，砷(As)是一种慢性毒药，可能会引发皮肤病和肺癌等。目前重金属的主要处理方法有物理化学吸附、微生物修复技术以及固化稳定化技术，其中固化稳定化技术是使用最多的一种方法。使用无机胶凝材料固化稳定化处理重金属离子，主要通过物理包裹、吸附和化学键合的三个方面固化重金属离子，其中重金属离子能够与胶凝材料形成难溶性产物，从而降低重金属离子浓度的浸出，达到处理重金属的目的。
发明内容
本发明提供了一种高钛渣基草酸盐水泥，该高钛渣基草酸盐水泥组成物及重量份为高钛渣100份、酸性成分10-25份、缓凝剂1-2份；本发明解决了高钛渣大量堆放产生的土地污染问题，具有一定的环保和经济效益。
本发明高钛渣基草酸盐水泥使用时添加15-30份的水。
所述高钛渣经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%；酸性成分为草酸或草酸氢钾；缓凝剂为硼砂或冰醋酸。
本发明另一目的是将高钛渣基草酸盐水泥应用在重金属固定稳定化处理中，即在高钛渣基草酸盐水泥中添加重金属或含重金属废渣，混匀，在混合物中添加水，常温下搅拌混匀后浇注成型、脱模后养护。
本发明的优点：
（1）本发明高钛渣基草酸盐水泥使用方法与普通硅酸盐水泥类似，现场只需加水即可，操作简单；同时高钛渣中的铁、氧化铝等和二水合草酸或其盐类发生酸碱中和反应生成难溶盐，胶凝材料通过化学键和的方式连接在一起，使胶凝材料具有一定的强度；
（2）本发明高钛渣基草酸盐水泥的制备，可通过二水合草酸或其盐类调节其pH从而调节其反应速度，使其凝结时间可控；凝结时间越长，可施工空间越大，本发明的胶凝材料能得到更广泛的应用；
（3）本发明采用高钛渣为主要原料，配合草酸或其盐类、水和缓凝剂，制备出高钛渣基草酸盐水泥，该胶凝材料强度高，粘结力强，体积稳定性好，与普通硅酸盐水泥相比具有低温快速凝结、强度较高、耐磨性好等优点，同时能够有效利用工业废渣，提高高钛渣的综合利用率；
将高炉钛矿渣基磷酸盐水泥应用在固定/稳定化重金属中也有良好效果，通过物理包裹、吸附和化学键合的三重作用固化重金属离子；该方法不仅固化/稳定化重金属效果显著，同时能够有效再利用工业废渣，提高高炉钛矿渣的综合利用率，对重金属污染的治理提供了新思路。
附图说明
图1为高钛渣成分的XRD图；
图2为高钛渣基草酸盐水泥的XRD图；
图3为铬金属固化体的XRD图；
图4为铅金属固化体的XRD图；
图5为锌金属固化体的XRD图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容，本实施例中来自攀钢的高钛渣主要成分如下，高钛渣的XRD图见图1；
实施例1：本高钛渣基草酸盐水泥由高钛渣100份、草酸12份、硼砂1份组成；其中高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
将上述组合物混合并加入16份的水充分搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得高钛渣基草酸盐水泥试样，试样成型3h后脱模，采用自然养护的方式至一定龄期测试其抗压强度，试样3d、7d、28d抗压强度分别为10.55Mpa、20.6Mpa、14.35Mpa，对其进行XRD物相分析，结果见图2，从中可观察到该胶凝材料中形成了草酸盐等物相。
实施例2：本高钛渣基草酸盐水泥由高钛渣100份、草酸18份、硼砂1.5份组成；其中高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
将上述组合物混合并加入20份的水充分搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得高钛渣基草酸盐水泥试样，试样成型3h后脱模，采用自然养护的方式至一定龄期测试其抗压强度，试样3d、7d、28d抗压强度分别为9.4Mpa、22.25Mpa、20.25Mpa。
实施例3：本高钛渣基草酸盐水泥由高钛渣100份、草酸25份、硼砂2份组成；其中高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
将上述组合物混合并加入30份的水充分搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得高钛渣基草酸盐水泥试样，试样成型3h后脱模，采用自然养护的方式至一定龄期测试其抗压强度，试样3d、7d、28d抗压强度分别为11.75Mpa、15.25Mpa、25.2Mpa。
实施例4：本高钛渣基草酸盐水泥由高钛渣100份、草酸氢钾15份、冰醋酸2份组成；其中高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
将上述组合物混合并加入22份的水充分搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得高钛渣基草酸盐水泥试样，试样成型3h后脱模，采用自然养护的方式至一定龄期测试其抗压强度，试样3d、7d、28d抗压强度分别为10.2Mpa、15.65Mpa、16.7Mpa。
实施例5：本高钛渣基草酸盐水泥由高钛渣100份、草酸氢钾20份、冰醋酸1份组成；其中高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
将上述组合物混合并加入25份的水充分搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得高钛渣基草酸盐水泥试样，试样成型3h后脱模，采用自然养护的方式至一定龄期测试其抗压强度，试样3d、7d、28d抗压强度分别为13.95Mpa、19.2Mpa、22.45Mpa。
实施例6：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下：
（1）将高钛渣100份、草酸17份、硼砂1.5份、铬酸钾1.5份混合，加入19份的水充分搅拌混匀，高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；铬金属固化体的XRD图见图3，与图2对比可明显观察到在30°、35°、45°时峰的强度显著增加，表明该高钛渣基草酸盐水泥与铬离子反应生成了新的胶凝物质。
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定；毒性浸出实验，3天时Gr浸出浓度为0.3810mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Gr的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）；固化体3天抗压强度为7.2MPa，达到填埋处理对强度的要求。
实施例7：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下
（1）将高钛渣100份、草酸氢钾20份、冰醋酸1份、铬酸钾3份混合，加入25份的水充分搅拌；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定；毒性浸出实验，3天时Gr浸出浓度为0.785 mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Gr的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）。固化体3天抗压强度为2.65MPa，达到填埋处理对强度的要求。
实施例8：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下：
（1）将高钛渣100份、草酸15份、硼砂2份、硝酸铅1.5份混合，加入20份的水充分搅拌混匀，高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；铅金属固化体的XRD图见图4，与图2对比可明显观察到在30°、33°、35°时峰的强度显著增加，表明该高钛渣基草酸盐水泥与铅离子反应生成了新的胶凝物质。
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定。毒性浸出实验，3天时Pb浸出浓度为0.359 mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Pb的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）。固化体3天抗压强度为9.25MPa，达到填埋处理对强度的要求。
实施例9：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下：
（1）将高钛渣100份、草酸氢钾20份、冰醋酸1份、硝酸铅3份混合，加入25份的水充分搅拌；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定。毒性浸出实验，3天时Pb浸出浓度为0.504mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Pb的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）。固化体3天抗压强度为9.0MPa，达到填埋处理对强度的要求。
实施例10：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下：
（1）将高钛渣100份、草酸10份、硼砂2份、硫酸锌4份混合，加入25份的水充分搅拌混匀，高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；锌金属固化体的XRD图见图5，与图2对比可明显观察到各处高强度峰有明显下降，表明锌离子与草酸盐水泥反应生成了草酸锌沉淀；
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定。毒性浸出实验，3天时Zn浸出浓度为0.4517 mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Zn的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）。固化体3天抗压强度为8.0MPa，达到填埋处理对强度的要求。
实施例11：高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用方法如下：
（1）将高钛渣100份、草酸氢钾18份、冰醋酸2份、硫酸锌2份混合，加入30份的水充分搅拌；
（2）将步骤（1）混合物倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，密封后在恒温恒湿养护箱中25℃、湿度99%下养护3h，形成固化块；拆去模具，将固化块置于25℃、湿度99%下继续养护3天；
按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平震荡法》对固化体进行毒性浸出实验，重金属浸出浓度利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定。毒性浸出实验，3天时Zn浸出浓度为0.632mg/L，远远低于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB-5085.3-2007标准中对重金属Zn的浸出浓度限值100mg/L；对固化体进行抗压强度测试，样品设置2个平行样（测定数据为2次测定的平均值）。固化体3天抗压强度为9.2MPa，达到填埋处理对强度的要求。
Claims (5)
1.一种高钛渣基草酸盐水泥，其特征在于，组成物及重量份为高钛渣100份、酸性成分10-25份、缓凝剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的高钛渣基草酸盐水泥，其特征在于：高钛渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的矿渣粉。
3.根据权利要求1所述的高钛渣基草酸盐水泥，其特征在于：酸性成分为草酸或草酸氢钾。
4.根据权利要求1所述的高钛渣基草酸盐水泥，其特征在于：缓凝剂为硼砂或冰醋酸。
5.权利要求1-4中任一项所述的高钛渣基草酸盐水泥在重金属固定稳定化处理中的应用，其特征在于：在高钛渣基草酸盐水泥中添加重金属或含重金属废渣，混匀，在混合物中添加水，常温下搅拌混匀后浇注成型、脱模后养护。
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| CN106045351A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 昆明理工大学 | 一种水渣基草酸盐化学键合材料及其用途 |
| CN108373298A (zh) * | 2018-02-24 | 2018-08-07 | 昆明理工大学 | 一种镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料 |
| CN113233805A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-10 | 昆明理工大学 | 一种高炉钛矿渣基磷酸盐水泥及其应用 |
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2021
- 2021-08-28 CN CN202110998839.9A patent/CN113582568A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015187022A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Ascem B.V. | Cement compound and a method for the production thereof |
| CN106007430A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 昆明理工大学 | 一种铜渣基铁系草酸盐化学键合材料及其用途 |
| CN106045351A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 昆明理工大学 | 一种水渣基草酸盐化学键合材料及其用途 |
| CN108373298A (zh) * | 2018-02-24 | 2018-08-07 | 昆明理工大学 | 一种镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料 |
| CN113233805A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-10 | 昆明理工大学 | 一种高炉钛矿渣基磷酸盐水泥及其应用 |
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