本發明涉及一種電鍍污泥水泥磚及其制備方法。
背景技術：
：電鍍污泥是電鍍行業的各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學處理后所產生的固體廢料，由于各電鍍廠家的生產工藝及處理工藝不同，造成電鍍污泥的化學成分相當復雜，主要含有鎘、汞、鉛、鉻、砷、鎳、鋅、銅等重金屬化合物，還含有病原菌、寄生蟲卵、有機污染物等有毒有害物質，屬于國家規定的危險固體廢棄物之一。各級政府及有關部門都在積極尋找有效的處理技術，目前主要采用如下幾種方法對電鍍污泥進行處理：1)通過填埋對電鍍污泥進行處理，以減少對環境的污染，但電鍍污泥的成分比較復雜，含水率高，特別是重金屬含量高，屬于高污染危險固體廢棄物，直接填埋會污染土壤和地下水資源，容易產生二次污染，對環境造成嚴重危害；2)建立重金屬回收廠進行重金屬回收，這種方法雖然能將電鍍污泥的部分重金屬回收循環加以利用，但重金屬回收廠投資大、成本高，回收不完全，產生的廢渣還有再次污染環境的可能，仍需進行后續次處理；3)制作污泥磚，直接以電鍍污泥為原料，制備建筑用磚，但現有的制磚技術固化率低，重金屬會逐漸釋放出，仍然會危害環境和人身安全，且有些工藝需要進行高溫燒制，耗能多、污染空氣、磚塊質量參差不齊，成品率低。技術實現要素：有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電鍍污泥水泥磚及其制備方法。本發明所采取的技術方案是：一種電鍍污泥水泥磚，包括以下質量份數的原料：100份水泥；10～80份電鍍重金屬污泥；5～40份河沙；1～18份活性氧化鋁；1～16份硅酸鈉；0.5～10份有序介孔炭、0.5～10份二硫代胺基甲酸鹽類衍生物以及1.2-1.5倍固體總質量份數的水。進一步地，所述水泥為硅酸鹽水泥，所述的二硫代胺基甲酸鹽類衍生物為γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚乙烯亞胺二硫代氨基甲酸鹽、二硫代二乙烯三氨基甲酸鈉中的一種或多種。進一步地，所述的二硫代胺基甲酸鹽類衍生物為γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。進一步地，所述電鍍重金屬污泥的含水率為15％～45％。進一步地，所述河沙的粒徑小于0.15mm。進一步地，所述活性氧化鋁的粒徑為0.514nm～0.6nm。上述的電鍍污泥水泥磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對電鍍重金屬污泥進行酸堿中和處理和破碎處理；(2)將水泥、電鍍重金屬污泥、河沙、活性氧化鋁、硅酸鈉、有序介孔炭和二硫代胺基甲酸鹽類衍生物攪拌混合均勻，加入1.2-1.5倍固體總質量份數的水攪拌，壓制成型，得到磚坯；(3)對磚坯進行陳化，再自然干燥，得到電鍍污泥水泥磚。進一步地，所述電鍍重金屬污泥進行破碎處理后粒徑小于2mm。進一步地，所述步驟(2)中壓制成型的成型壓力為20～30MPa。進一步地，所述步驟(3)中陳化的時間為20～30小時，自然干燥的時間為1～2天。本發明的有益效果是：1)通過水泥固化把有害物質密封在硬化組織內，通過水泥中粉末狀的硅酸鈣水化物膠體對有害物質進行吸附形成固溶體，將其束縛；2)通過金屬螯合劑-二硫代氨基甲酸鹽類衍生物(DTC)與金屬離子結合，將金屬離子包合到螯合劑內部，變成穩定的，分子量更大的化合物；3)通過活性氧化鋁和有序介孔炭加強凝聚和絡合效應，使重金屬可以長久固化，不易釋放到環境中；4)本發明的電鍍污泥水泥磚力學性能優異、強度高，長期使用無重金屬離子溶出，安全環保；5)本發明的方法簡單高效，不需要對磚坯進行燒制，減少了能耗，降低了生產成本。具體實施方式一種電鍍污泥水泥磚，包括以下質量份數的原料：100份水泥；10～80份電鍍重金屬污泥；5～40份河沙；1～18份活性氧化鋁；1～16份硅酸鈉；0.5～10份有序介孔炭、0.5～10份二硫代胺基甲酸鹽類衍生物以及1.2-1.5倍固體總質量份數的水。進一步地，所述水泥為硅酸鹽水泥，所述的二硫代胺基甲酸鹽類衍生物為γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚乙烯亞胺二硫代氨基甲酸鹽、二硫代二乙烯三氨基甲酸鈉中的一種或多種。進一步地，所述的二硫代胺基甲酸鹽類衍生物為γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。進一步地，所述電鍍重金屬污泥的含水率為15％～45％。進一步地，所述河沙的粒徑小于0.15mm。進一步地，所述活性氧化鋁的粒徑為0.514nm～0.6nm。上述的電鍍污泥水泥磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對電鍍重金屬污泥進行酸堿中和處理和破碎處理；(2)將水泥、電鍍重金屬污泥、河沙、活性氧化鋁、硅酸鈉、有序介孔炭和二硫代胺基甲酸鹽類衍生物攪拌混合均勻，加入1.2-1.5倍固體總質量份數的水攪拌，壓制成型，得到磚坯；(3)對磚坯進行陳化，再自然干燥，得到電鍍污泥水泥磚。進一步地，所述電鍍重金屬污泥進行破碎處理后粒徑小于2mm。進一步地，所述步驟(2)中壓制成型的成型壓力為20～30MPa。進一步地，所述步驟(3)中陳化的時間為20～30小時，自然干燥的時間為1～2天。為讓本領域的技術人員更加清晰直觀的了解本發明，下面將通過實施例1-8對本發明作進一步的說明，實施例1-8中DTC為γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的等質量混合物。實施例1：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表1所示，制備時水添加1.5倍固體總質量份數的水。表1水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份80份40份18份16份10份10份實施例2：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表2所示，制備時水添加1.5倍固體總質量份數的水。表2水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份70份38份15份15份8份8份實施例3：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表3所示，制備時水添加1.4倍固體總質量份數的水。表3水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份60份35份14份12份6份6份實施例4：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表4所示，制備時水添加1.4倍固體總質量份數的水。表4水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份50份20份10份10份5份5份實施例5：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表5所示，制備時水添加1.3倍固體總質量份數的水。表5水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份40份15份8份9份4份4份實施例6：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表6所示，制備時水添加1.3倍固體總質量份數的水。表6水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份30份10份7份7份3份3份實施例7：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表7所示，制備時水添加1.2倍固體總質量份數的水。表7水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份20份8份5份5份1份1份實施例8：本實施例的電鍍污泥水泥磚，其固體原料組成如表8所示，制備時水添加1.2倍固體總質量份數的水。表8水泥電鍍重金屬污泥河沙活性氧化鋁硅酸鈉有序介孔炭DTC100份10份5份1份1份0.5份0.5份測試例：對實施例1～8制備的電鍍污泥水泥磚進行鉛、鉻、砷等重金屬檢測(檢測標準和方法：GB/T5750.6-2006)，檢測結果如表9所示。表9由表9可知：電鍍污泥處理前后重金屬的檢測結果來看，實施例1-8的樣品中鉛、鉻、砷的水浸出水溶液的檢測水平較處理前的樣品顯著下降，證明本發明的配方處理后的電鍍污泥基本可以達到環保要求。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3