CN114349413B - 一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料,该方法包括:将适量氧化剂、硫酸亚铁、硫酸镁、分散剂用水溶解,得到稳定剂溶液;将适量钡渣、中粗砂、生石灰加入轮碾机,将稳定剂溶液加入轮碾机中,补适量水,混练均匀,得到第一混合料;将适量氢氧化钠、粉煤灰、石膏、水泥、氧化镁加入所述第一混合料中继续混练,得到第二混合料;将第二混合料振压成型,保湿养护后即得钡渣建筑材料。该方法利用轮碾设备,将钡渣无害化与资源化在同一设备中分步进行,分步利用了过量的可溶性硫酸盐固定钡,同时后面加入氧化镁消除了可溶性硫酸镁对建材性能的影响,所得钡渣建筑材料的钡离子浸出毒性低,最低低至0.3mg/L左右。

Description

一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料
技术领域
本申请属于固体废物资源化领域,特别涉及一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料。
背景技术
重晶石生产硫酸钡过程中通常首先将85%以上品位的重晶石(主要含硫酸钡)与原料煤(含碳素65%以上)按100:25-26的比例混合粉碎成3mm以下的混料,进回转窑进行焙烧,生成含硫化钡65%-70%的粗制硫化钡,粗制硫化钡经浸取工序生成合格硫化钡。这种工艺一般称为热还原-水浸工艺。该工艺水浸硫化钡后留下的残存物即为钡渣,一般含水份30-45%。钡渣中一般含酸溶性钡(指盐酸溶)包括碳酸钡、硫化钡;该钡渣呈强碱性,内含有氢氧化钙、氢氧化镁等,还含有硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐、碳素等。钡渣中钡离子浸出毒性大于100mg/kg,属于《国家危险废物名录》中的危险废物。钡渣长期堆放,不仅占用大量土地,而且给地表水、地下水、土壤产生毒害作用。
钡渣属于危险废物,在钡渣资源化过程中,钡离子的固定是实现其无害化的重要步骤。目前钡渣的无害化主要有钡离子提取和固定两种。采用酸化方法利用钡渣制备硫酸钡,能有效利用钡渣中的钡,去掉钡渣的毒性,但是这种方法工艺复杂,有二次废渣产生,且处理量比较有限。因此,钡渣的固化稳定化是钡渣大规模无害化的主要途径,且固化后的钡渣能够制备建筑材料,进一步实现其资源化。
现有的稳定化技术多采用硫酸钠、硫酸铁、硫酸钙等硫酸盐对钡渣进行固定,将可溶解钡转化为稳定的硫酸钡。但是,钡渣中含有硫化钡(BaS),硫化钡会逐渐转化成多硫化钡、硫代硫酸钡等复杂化合物,多硫离子及硫代硫酸盐的存在,对Ba2+离子的沉淀析出起阻碍作用。采用硫酸盐溶液浸泡可以将其中可溶性的钡固化解毒,但解毒后液中Ba2+离子浓度一般在10mg/L左右,地下水质量标准(GB/T 14848-2017)III类及集中式生活饮用水地表水源地特定项目分析方法,均要求钡小于0.7 mg/L。此外,钡渣中还含有大量的被腐殖质和硅铝基质包裹的可溶性钡离子,硫酸盐浸泡过程无法有效接触,也会影响钡离子的固定。因此,能够与资源化经济有效衔接的钡渣无害化方法,具有重要的实用价值。
一种重晶石热还原-水浸钡渣的环保解毒方法(CN107649492A),提出在钡渣解毒过程或解毒后,向解毒液或解毒后液中添加氧化剂,将其中的硫离子氧化成单质硫或硫酸根。该方法使用搅洗或漂洗或用解毒液循环淋洗钡渣的方式进行固液接触,因此需要将钡渣磨细至小于40目。一种钡渣稳定化处理方法(CN111544822A)提出一种氧化氢、硫酸盐和EDTA联合使用的钡渣的稳定化处理方法,也需要将钡渣破碎、混匀,风干后过10目筛。上述两种方法由于接触不好,会引入大量可溶性的硫酸盐。由于现有资源化技术中一般采用水泥进行资源化,这种方法不适用于含有较多硫酸根离子的废渣,水泥结硬之后,过量的硫酸根离子侵入继续反应生成大量的硫铝酸钙,硫铝酸钙结晶膨胀使水泥产生裂缝,造成极大的破坏作用,会对后续资源化造成一定影响。因此,根据目前钡渣处理技术存在的问题,在钡渣处理过程中,一方面要考虑钡渣的无害化问题;另一方面也需要考虑钡渣无害化后的资源化问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料,以解决现有钡渣无害化及资源化过程中存在的操作难、不能有效衔接无害化与资源化的问题。
为达到上述目的,本申请采用以下技术方案:
一种钡渣无害化资源化处理方法,包括:
步骤一,将适量氧化剂、硫酸亚铁、硫酸镁、分散剂用水溶解,得到稳定剂溶液;
步骤二,将适量钡渣、中粗砂、生石灰加入轮碾机,将所述稳定剂溶液加入所述轮碾机中,补适量水,混练均匀,得到第一混合料;
步骤三,将适量氢氧化钠、粉煤灰、石膏、水泥、氧化镁加入所述第一混合料中继续混练,得到第二混合料。
步骤四,将所述第二混合料振压成型,保湿养护后即得钡渣建筑材料。
优选的,步骤一中,所述氧化剂为双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠的至少一种。
优选的,步骤一中,所述分散剂为木质素磺酸盐。
优选地,步骤一中,按质量比,氧化剂:硫酸亚铁:硫酸镁:分散剂=3:1:6:1,所述稳定剂溶液的浓度为10-20wt%(比如12wt%、14wt%、15wt%、16wt%、18wt%等)。
优选的,步骤二中,所述稳定剂溶液的加入量为钡渣质量的20-40%(比如22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%等);
所述中粗砂(根据《GB/T 14684-2011 建设用砂》,细度模数在2.3以上为中砂和粗砂)与钡渣质量比为1:4-1:1(比如1:3.5、1:3、1:2.5、1:2、1:1.5等);
所述生石灰为小于50目的粉末,其加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-15%(比如6%、8%、10%、12%、14%等),如生石灰粒度过粗不利于消解,后期建材容易开裂;
补水后所述第一混合料的含水率为20-28%(比如21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%等)。
优选的,步骤二中,所述轮碾时间为10-20 min(比如12min、15min、18 min等)。如时间过短易导致效用降低,如时间过长则增加能耗,生产效率降低。
优选的,步骤三中,所述氢氧化钠的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的0.2-6%(比如0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%等);
所述粉煤灰的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的20-50%(比如25%、30%、35%、40%、45%等);
所述石膏的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-10%(比如6%、7%、8%、9%等);
所述水泥的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-15%(比如6%、8%、10%、12%、14%等);
所述氧化镁的加入量为步骤二所加入硫酸镁质量的1.5-3.5倍(比如1.8倍、2倍、2.5倍、3.0倍、3.2倍等)。
优选的,步骤三中,所述轮碾时间为2-5 min(比如2.5min、3min、4min、4.5min等)。
本申请还提供一种建筑材料,采用上述钡渣无害化资源化处理方法制备而成;优选地,钡离子浸出毒性低于1mg/L。
本申请的技术原理包括:
1)将氧化剂与Fe2+离子反应产生硫酸根自由基,可以氧化钡渣中的硫化钡,将其转化成稳定的硫酸盐和单质,氧化释放少量气体(比如氧气、二氧化碳)能够释放被包裹的钡,增强硫酸根对钡离子的稳定化效果;
2)钡渣稳定化过程中以硫酸镁的形式加入了钡离子稳定所需1.5-2倍的过量硫酸根,可以使硫酸根与钡离子充分接触;过量的可溶性硫酸根与步骤三中加入的氧化镁反应,生产稳定的胶凝相,避免硫酸根对建筑材料的损害;
3)钡渣稳定化过程中该步骤含水率较一般建材生产过程高5-10%,轮碾过程反复碾磨,分散剂起到促进接触的作用,中粗砂既能起到防止钡渣结块的作用,还能起到助磨的作用;在轮碾混练过程中既有搅拌也有机械挤压作用,能较好地排除物料颗粒间的空气,使所混合的泥料水分均匀,颗粒表面润湿充分,同时轮碾中钡渣颗粒不断减小,与混合料中的硫酸盐充分接触,起到固化钡渣中游离钡离子的作用,进而减小钡渣的浸出毒性;
4)混合料活性激发步骤(即上文所述步骤三)中,生石灰在氢氧化钠和硫酸钙的碱性增强作用下,可以与粉煤灰反应形成硅酸钙与铝酸钙胶凝相,起到与水泥类似的作用,增强材料的强度。
与现有技术相比,本申请的方案具有如下有益效果:
1)本申请提供的一种钡渣无害化资源化处理方法,巧妙利用建材生产中常用的轮碾设备,可将钡渣无害化与资源化在同一设备中分步进行,物料的分步加入既能满足无害化过程物料流动性和接触的充分性,又能满足成型过程的含水率要求。
2)体系始终呈碱性,避免了硫化氢的挥发,防止污染环境。
3)由于轮碾的机械挤压与混合作用,原料无需干燥破碎,物料接触充分,很大程度的提升了钡渣的无害化水平和建筑材料的强度;过量的硫酸盐能够保障钡离子的稳定化,同时使用氧化镁稳定过量的可溶性硫酸盐,避免可溶硫酸根对建材的后期损害,增强材料的耐久性。采用本申请提供的钡渣无害化资源化处理方法所得钡渣建筑材料的抗折强度可达2.5MPa以上,抗压强度可达16MPa以上,可以达到建材所需强度。
4)采用本申请提供的钡渣无害化资源化处理方法所得钡渣建筑材料的钡离子浸出毒性低,最低低至0.3mg/L左右,满足饮用水源地的要求。
附图说明
图1是本申请提供的钡渣无害化资源化处理方法的工艺流程图;
图2是本申请优选实施例所用钡渣的XRD图谱;
图3是本申请实施例2制得的钡渣建材的微观示意图。
具体实施方式
图1为本申请优选实施方式的钡渣无害化资源化处理方法流程图,基本包括如下步骤:
步骤一,稳定剂配置:将氧化剂、硫酸亚铁、硫酸镁、分散剂用水溶解,得到稳定剂溶液;
步骤二,钡渣稳定化:将钡渣、中粗砂、生石灰加入湿式轮碾机,将步骤一所得稳定剂溶液加入湿式轮碾机中,补适量水,在湿式轮碾机中混练均匀;
步骤三,混合料活性激发:将氢氧化钠、粉煤灰、石膏、水泥、氧化镁加入湿式轮碾机,继续混练;
步骤四,成型养护:将步骤三所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
优选的,步骤一中,所述氧化剂为双氧水或者过硫酸钾,所述分散剂为木质素磺酸盐,所述稳定剂溶液中,按质量分数比,氧化剂:硫酸亚铁:硫酸镁:分散剂=3:1:6:1,所述稳定剂溶液的浓度为10-20%。
优选的,步骤二中,所述稳定剂溶液加入量钡渣质量的20-40%,所述中粗砂与钡渣质量比为1:4-1:1;所述生石灰为小于50目的粉末,其加入量为钡渣和中粗砂总质量的5-15%,补水后混合料含水率为20-28%,轮碾时间为10-20 min。
优选的,步骤三中,所述氢氧化钠加入量为钡渣和中粗砂总质量的0.2-6%,所述粉煤灰加入量为钡渣和中粗砂总质量的20-50%,所述石膏加入量为钡渣和中粗砂总质量的5-10%,所述水泥加入量为钡渣和中粗砂总质量的5-15%、所述氧化镁加入量为步骤二所加入硫酸镁质量的2-3倍,轮碾时间为2-5 min。
以下将通过实施例结合附图对本申请的内容做进一步的详细说明,本申请的保护范围包含但不限于下述实施例。
实施例中未注明具体实验步骤或条件的,按照本领域内的文献所描述的常规步骤的操作或条件即可进行。
实施例中使用的各种试剂和原料均为市售产品。
实施例中所用的钡渣取自河北深州,XRD图谱参见图2,其主要组成是硫酸钡、硫化钡、碳酸钡、氢氧化钙。
实施例1
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度10%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液30公斤加入轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.2kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、5.4kg氧化镁加入轮碾机,继续混练3分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
对本实施例所得钡渣建筑材料进行强度性能测试和钡离子浸出毒性测试。抗压强度和抗折强度参照《混凝土砌块和砖试验方法》(GBT 4111-2013)相关规定进行测定。钡离子浸出毒性参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)进行测定。
经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为3.26 MPa,抗压强度为24.36 MPa,钡离子浸出毒性1.62 mg/L。
实施例2
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液30公斤加入轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、8.1kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
图3是本实施例制得的钡渣建材的微观示意图,可以看出试块的质地紧密,空隙度小。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为3.17 MPa,抗压强度为26.53 MPa,钡离子浸出毒性0.45 mg/L。
实施例3
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将75 kg钡渣、25kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液25公斤加入轮碾机中,补水3.75kg,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、5.6kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为4.36 MPa,抗压强度为34.13 MPa,钡离子浸出毒性0.98 mg/L。
实施例4
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度20 %的稳定剂溶液;
(2)将75 kg钡渣、25 kg中粗砂、生石灰12kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液25公斤加入轮碾机中,补水5 kg,在轮碾机中混练15分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、40kg粉煤灰、8kg石膏、10kg水泥、7.5kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟。
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为3.96 MPa,抗压强度为20.36 MPa,钡离子浸出毒性0.36 mg/L。
实施例5
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度20 %的稳定剂溶液;
(2)将67 kg钡渣、33 kg中粗砂、生石灰12kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液20公斤加入轮碾机中,补水4 kg,在轮碾机中混练10分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、40kg粉煤灰、8kg石膏、10kg水泥、7.2kg氧化镁加入轮碾机,继续混练4分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为3.75 MPa,抗压强度为20.59 MPa,钡离子浸出毒性0.42 mg/L。
实施例6
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度20 %的稳定剂溶液;
(2)将67 kg钡渣、33 kg中粗砂、生石灰12kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液25公斤加入轮碾机中,补水5 kg,在轮碾机中混练10分钟;
(3)将0.6kg氢氧化钠、30kg粉煤灰、6kg石膏、10kg水泥、5kg氧化镁加入轮碾机,继续混练4分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为3.63 MPa,抗压强度为19.48 MPa,钡离子浸出毒性0.31 mg/L。
实施例7
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度20 %的稳定剂溶液;
(2)将50 kg钡渣、50 kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液20公斤加入轮碾机中,补水4 kg,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.6kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、5kg水泥、4kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.66 MPa,抗压强度为16.39 MPa,钡离子浸出毒性0.33 mg/L。
实施例8
本实施例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度20%的稳定剂溶液;
(2)将50 kg钡渣、50 kg中粗砂、生石灰6kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液15公斤加入轮碾机中,补水3 kg,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.6kg氢氧化钠、20kg粉煤灰、5kg石膏、10kg水泥、3.6kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本实施例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.78 MPa,抗压强度为18.96 MPa,钡离子浸出毒性0.46 mg/L。
对比例1
本对比例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,与实施例1相比仅步骤(2)、(3)不同,采用普通搅拌方法;具体地包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度10%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入搅拌机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液30公斤加入搅拌机中,搅拌均匀;
(3)将0.2kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、5.4kg氧化镁加入搅拌机,继续混搅拌3分钟。
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本对比例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为1.67 MPa,抗压强度为12.41 MPa,钡离子浸出毒性12.58 mg/L。
对比例2
本对比例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,与实施例2相比仅步骤(3)不同;具体地包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、木质素磺酸盐按照3:1:6:1的质量比配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂溶液30公斤加入轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料,发现养护28天后,钡渣建筑材料试块表面有粉化掉渣现象,试块轻微开裂。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本对比例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.23 MPa,抗压强度为13.62 MPa,钡离子浸出毒性0.42 mg/L。
对比例3
本对比例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,与实施例2相比仅步骤(1)不同;具体地包括如下步骤:
(1)将硫酸亚铁配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂30公斤加入湿式轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、8.1kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本对比例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.98 MPa,抗压强度为28.68 MPa,钡离子浸出毒性3.95 mg/L。
对比例4
本对比例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,与实施例2相比仅步骤(1)不同;具体地包括如下步骤:
(1)将过硫酸钠配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂30公斤加入湿式轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、8.1kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本对比例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.24 MPa,抗压强度为20.35 MPa,钡离子浸出毒性5.95 mg/L。
对比例5
本对比例提供一种钡渣无害化资源化处理方法,与实施例2相比仅步骤(1)不同;具体地包括如下步骤:
(1)将双氧水、硫酸亚铁、EDTA按照3:7:1的质量比配置成质量浓度15%的稳定剂溶液;
(2)将80 kg钡渣、20kg中粗砂、生石灰15kg加入轮碾机,将步骤(1)配置的稳定剂30公斤加入湿式轮碾机中,在轮碾机中混练20分钟;
(3)将0.4kg氢氧化钠、50kg粉煤灰、10kg石膏、15kg水泥、8.1kg氧化镁加入轮碾机,继续混练5分钟;
(4)将步骤(3)所得混合料振压成型,保湿养护28天即可得到钡渣建筑材料。
参照实施例1相同的测试方法,经测试,本对比例所得钡渣建筑材料试块的28天抗折强度为2.23MPa,抗压强度为16.18MPa,钡离子浸出毒性2.86 mg/L。
最后,还需要说明的是,在本申请中,如有的话,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管上面已经通过本申请的具体实施例的描述对本申请进行了披露,但是,应该理解,本领域技术人员可在所附方案的精神和范围内设计对本申请的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本申请所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,包括:
步骤一,将适量氧化剂、硫酸亚铁、硫酸镁、分散剂用水溶解,得到稳定剂溶液;按质量比,氧化剂:硫酸亚铁:硫酸镁:分散剂=3:1:6:1,所述稳定剂溶液的浓度为10-20wt%;
步骤二,将适量钡渣、中粗砂、生石灰加入轮碾机,将所述稳定剂溶液加入所述轮碾机中,补适量水,混练均匀,得到第一混合料;其中,所述稳定剂溶液的加入量为钡渣质量的20-40%;
步骤三,将适量氢氧化钠、粉煤灰、石膏、水泥、氧化镁加入所述第一混合料中继续混练,得到第二混合料;所述氧化镁的加入量为步骤二中所加入所述硫酸镁质量的1.5-3.5倍;
步骤四,将所述第二混合料振压成型,保湿养护后即得钡渣建筑材料。
2.根据权利要求1所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤一中,所述氧化剂为双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠的至少一种。
3.根据权利要求1所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤一中,所述分散剂为木质素磺酸盐。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤二中,
所述中粗砂与钡渣质量比为1:4-1;
所述生石灰为小于50目的粉末,其加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-15%;
补水后所述第一混合料的含水率为20-28%。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤二中,所述轮碾时间为10-20 min。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤三中,所述氢氧化钠的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的0.2-6%;
所述粉煤灰的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的20-50%;
所述石膏的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-10%;
所述水泥的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-15%。
7.根据权利要求4所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤三中,所述氢氧化钠的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的0.2-6%;
所述粉煤灰的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的20-50%;
所述石膏的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-10%;
所述水泥的加入量为所述钡渣和中粗砂总质量的5-15%。
8.根据权利要求6所述的钡渣无害化资源化处理方法,其特征在于,步骤三中,所述轮碾时间为2-5 min。
9.一种建筑材料,采用如权利要求1-8中任一项所述钡渣无害化资源化处理方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的建筑材料,其特征在于,钡离子浸出毒性低于1mg/L。
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