CN1206187C - 汞污泥转化处理制成的建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种汞污泥转化处理制成的建筑材料及其制备方法，其特点是将含汞污泥、砂、水和由氧化镁、氯化镁水溶液、滑石粉、硫酸亚铁、磷酸三钠、多聚磷酸钠、磷酸、三氯化铝、191树脂构成的催化凝固剂充分搅匀后加压成型、养护等步骤制得所需的建筑材料。本发明将对环境产生危害很大的汞污泥制成完全符合国家环境分析测试中的浸出毒性和抗压强度测试标准的建筑材料，因此本发明的技术不仅可以获得较大经济效益，更为重要的是具有重大的社会效益。

Description

汞污泥转化处理制成的建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及固体废物的利用技术，更确切地说是一种将含汞污泥转变成建筑材料的技术。

背景技术

目前石油工业固体废物量大，处理和处置水平低，综合利用少，占地多，危害严重，是目前中国的主要环境问题之一。堆放石化废物不仅占用大量的土地，而且废物经过雨雪淋湿浸出毒物，使土地毒化，酸化，碱化，其污染面积往往超过所占土地面积的数倍，同时容易导致地下水体遭受污染。固体石化废物对大气的污染也极为严重。在各种固体废物中，最为严重的是危险废物的污染。易燃，易爆和腐蚀性剧毒性废物，容易造成对环境实时的严重灾害，而且有毒性和潜在毒性废物的危害往往是持续性的，如中国锦州铁合金厂50年代堆存的铬渣，数年后周围70多平方华里范围内的水质均遭到六价铬的污染，使周围1800眼井水不能饮用，耕牛不能下田，企业和国家花费了近1000万元进行治理。目前，只有一些大、中型企业产生的危险性废物有治理设施，而处置方法却还是停留在堆放、焚烧、深埋或直接排入江河湖海。

目前处理方法大部分采用：

焚烧法：一般在废弃物进焚烧炉以前先进行气流干燥，或利用其行业的多余余热进行干燥，干燥后的废弃物焚烧燃耗就比较少，因为其中的水分耗热量占很大的比例。剩余活性污泥微生物体内的水分用一般物理方法进行干燥较为困难。

地耕法：是用土地耕作处理炼油厂污泥的一种新方法。是将污泥撒在预处理的场地上，其与土壤混合，靠土壤中的自生微生物把有机物分解成终态产物—二氧化碳和水分，并增加土壤中腐质量含量。

美国在1953年到1983年用耕地法处理炼油厂污泥，其处理量占炼油厂总污泥量的34％。目前美国，加拿大，英国，法国，荷兰，丹麦和瑞典均在使用和研究地耕法。用地耕法处理污泥不需要脱水，用管道将污泥送入场地即可，总费用比燃烧法减少2/3以上。美国长期使用这种方法，发现对地下水、大气有很大的潜在危险，所以已开始限制使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种以石油化工含汞污泥为原料，制得完全符合中国国家环境保护局国家环境分析测试中心的浸出毒性及抗压强度测试标准的建筑材料。

实现本发明目的的主要技术方案：将汞污泥、砂和由氧化镁、氯化镁水溶液、滑石粉、硫酸亚铁、磷酸三钠、多聚磷酸钠、磷酸、三氯化铝、191树脂构成的催化凝固剂以及水充分搅匀后加压成型，蒸汽养护，即得到所需的各类建筑材料产品。

本发明的建筑材料的组成成份及其重量份数：

汞污泥300-1000份、砂50-500份、催化凝固剂400-1100份。

本发明所述的汞污泥为石油化工企业生产过程产生的，其含水率20％，汞含量为17mg/kg，呈固体状态。

本发明所述的砂子含水率15％，80目筛。

本发明所述的催化凝固剂的组成及重量份数：

氧化镁20-600份、氯化镁水溶液30-900份、滑石粉4-40份、硫酸亚铁1-30份、多聚磷酸钠2-40份、磷酸3-30份、三氯化铝1-20份、磷酸三钠1-15份、191树脂3-25份、水10-1000份。

所述的氧化镁为辽宁营口产的轻烧氧化镁，其含镁80％，90目筛，呈固体状态。

所述的氯化镁溶液是青海盐湖产的氯化镁加水调制而成，其浓度为65％。

所述的滑石粉为市售的工业级产品，100目筛，呈固体状态。

所述的硫酸亚铁、多聚磷酸钠、三氯化铝、磷酸三钠、191树脂为市售的工业级产品，呈固体状态。

所述的磷酸为市售的工业级产品，其浓度为90％，呈液体状态。

所述的水为自然水源。

本发明的建筑材料产品包括行人道连锁彩砖、道路基石，其制备方法包括以下步骤：

(1)汞污泥和砂混合均匀；

(2)氧化镁、氯化镁水溶液、滑石粉、硫酸亚铁、多聚磷酸钠、磷酸、三氯化铝、磷酸三钠、191树脂和水搅拌混合均匀，得到胶状物料即催化凝固剂；

(3)将步骤(1)混合物和步骤(2)的催化凝固剂充分搅拌，边搅拌边加水，直至得到软料；

(4)步骤(3)的软料注入模具，振动挤压成型，得到建筑产品的毛坯；

(5)将步骤(4)的毛坯送入密闭容器或室内蒸汽养护，于100-180℃养护6-16小时，然后送入自然养护堆场，养护25-28天。

本发明的优点和效果：

本发明的方法是利用石油化工的固体废物—汞污泥作为原料，采用本发明的专用催化凝固剂生产的建筑材料，抗压强度可达到53.8MPa，浸出毒性(mg/L)均小于最高允许浓度很多，因此不仅可以获得较大经济效益，更为重要的是解决汞污泥对环境的污染。目前石油化工企业的工业污泥，基本上采用露土堆放，不断蚕食紧缺的土地资源，对大气环境产生很大影响，特别含汞污泥，因汞的活动对环境所造成的危害是无法估计的(含汞污泥有害重金属含量见表1)，因此本发明的技术可以获得较大的经济效益和社会效益。

具体实施方式

本面通过具体的实例进一步说明本发明的特点。

实例1-3

实例1-3是制备催化凝固剂，其组成和含量见表2。

制备方法：将原料混合搅拌均匀即可。

实例4-5

实例4-5是制备100×100×100mm的试样，其组成及含量见表3。

制备方法：将汞污泥、催化凝固剂、砂子和水加入到搅拌机中充分混合，混合料注入100×100×100mm的模具中，振动挤压成型，放入密闭蒸气箱中养护8小时，然后脱模，自然养护28天，即得到所需的试样。将实例4的试样经国家环境分析测试中心测试，结果见表4。

    表1含汞污泥有害重金属含量

测试项目	含量(mg/kg)
		Pb	107
Ni	54
		Cu	193
Cr	＜0.035(Mg/cm2)
		As	0.7
Mn	165
		Cd	＜0.061(Mg/cm2)
Hg	17

^*注：由国家环境分析中心测试

            表2催化凝固剂组成及含量

            表3试样的组成及含量

                表4测试结果

测试项目	浸出毒性(mg/L)	最高允许浓度(mg/L)
			氰化物	＜0.004	1.0
无机氟化物	＜0.05	50
			Hg	＜5.0×10-5	0.05
有机汞	未检出	不得检出
			Pb	＜0.002	3
As	＜0.01	1.5
			Cd	＜0.0005	0.3
Cu	＜0.005	50
			Zn	＜0.01	50
Be	＜0.002	0.1
			Ni	＜0.04	10
六价Cr	＜0.004	1.5
			Cr	＜0.01	10
抗压强度，MPa	53.8

^*注：元素和化合物的测定方法：Hg为冷原子吸收法，有机汞为气相色谱法，氰化物为异烟酸一吡唑酮光度法，氟化物为离子选择电极法，其它元素为原子吸收光度法。

Claims (2)

1.一种汞污泥转化处理制成的建筑材料，其特征在于组成成份及其重量份数：

汞污泥300-1000份、砂50-500份、催化凝固剂400-1100份，所述的催化凝固剂的组成及重量份数：

氧化镁20-600份、氯化镁水溶液30-900份、滑石粉4-40份、硫酸亚铁1-30份、多聚磷酸钠2-40份、磷酸3-30份、三氯化铝1-20份、磷酸三钠1-15份、191树脂3-25份、水10-1000份，所述的氯化镁水溶液浓度为65％。

2.权利要求1所述的建筑材料的制备方法，其特征在于制备过程包括以下步骤：

(1)汞污泥和砂混合均匀；

(2)氧化镁、氯化镁水溶液、滑石粉、硫酸亚铁、多聚磷酸钠、磷酸、三氯化铝、磷酸三钠、191树脂和水搅拌混合均匀，得到胶状物料即催化凝固剂；

(3)将步骤(1)混合物和步骤(2)的催化凝固剂充分搅拌，边搅拌边加水，直至得到软料；

(4)步骤(3)的软料注入模具，振动挤压成型，得到建筑材料的毛坯；

(5)将步骤(4)的毛坯送入密闭容器或室内蒸汽养护，于100-180℃养护6-16小时，然后送入自然养护堆场，养护25-28天。