一種重金屬廢棄物永久固化方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于環境工程技術領域，其涉及一種重金屬廢棄物永久固化方法。 (二）
【背景技術】
[0002] 目前，重金屬廢棄物、廢水等嚴重的危害著我國的自然環境，重金屬污染已經嚴重 影響到人們的生產環境，對重金屬污染問題的解決，是一個迫在眉睫的問題，但是國內外解 決重金屬廢棄污染物常用的三種方法：填埋法，水泥磚法，燒結法；這些方法有的本身就是 一種對資源的浪費，要不就是經濟成本高，不利于推廣。填埋法是指挖好填埋基坑，在坑底 做好防滲漏層，然后將重金屬廢棄污染物填入坑中，并覆蓋粘土，接著在粘土層上種樹等。 但是填埋法存在很多缺點，其資源浪費嚴重，需要占用大量土地面積，而且會對周邊環境造 成二次污染，同時該方法非常不經濟，填埋法投資大，大面積開挖，大面積做防滲漏層，覆蓋 粘土，種樹等，都需要大筆資金投入，而投入多確沒有產出。水泥磚法是指把重金屬廢棄污 染物按比率摻入水泥砂漿磚當中，但是該方法同樣存在如下缺點：水泥砂漿磚表面粗糙，表 面也難覆漆膜，表面容易泄露重金屬微量元素，水泥砂漿磚中的重金屬廢棄物參量有限，難 處理大批量重金屬廢棄污染物。至于燒結法是指把重金屬廢棄污泥或粘土制作成粘土磚進 行燒結成磚塊，達到固化重金屬廢棄污染物目的，但是燒結磚制作能耗高，當重金屬廢棄污 染物的污泥或粘土成分復雜時，燒結磚質量難以保障，并且燒結磚使用范圍有限，量小使得 處理重金屬廢棄污染物量也有限。
[0003] 為解決上述方法的不足，本發明提供一種重金屬廢棄污染物永久固化的新工藝。 (三）
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種重金屬廢棄物永久固化方法，具有不占用土地資源， 能耗低，能夠將重金屬廢棄物永久固化，固化后重金屬微量元素不浸出不泄露，投資小，生 產效率高，該方法生產出的產品應用范圍廣。
[0005] 本發明的解決方案是在現有技術的基礎上，采用如下重金屬廢棄物永久固化方 法：
[0006] ①配料：將粉末或漿體狀的重金屬廢棄物與水泥、石英粉、纖維、添加劑按一定比 例進行配比；
[0007] ②制漿：將①中的配料與水混合攪拌均勻后備用；
[0008] ③制胚、成型：將②中所述漿體采用抄取成型法制成產品毛坯；
[0009] ④蒸養：將產品毛坯在蒸養設備里經高壓蒸養產生化學反應生成穩定的托貝莫來 石晶體的廣品。
[0010] 本發明由于將粉末或漿體狀的重金屬廢棄物與水泥、石英粉、纖維、添加劑按一定 比例進行配比，直接采用重金屬廢棄物作為參料，通過結構穩定的托貝莫來石晶體將重金 屬廢棄物顆粒永久固化在其晶體中，而由于采用抄取法來進行生產，大大提高了生產效率， 加速了重金屬廢棄物的利用，對國家治理重金屬污染具有重大意義。而且采用抄取法來永 久固化重金屬廢棄物，由于整個生產過程中，所有原材料都是在相對封閉的環境下研磨、配 比、混合、攪拌，配置的漿體都是在密閉管道中輸送，并且回料與廢料處理也都是在密閉裝 置中進行處置，整個生產過程中不會對環境產生二次污染，同時由于全程都是采用自動化 機器生產，在重金屬廢棄物固化前的過程中，重金屬廢棄物與人都是隔離的，重金屬元素不 會對生產工人的健康產生危害。本發明通過配料、制漿、制胚成型、蒸養，最終形成包裹重金 屬廢棄物顆粒的托貝莫來石晶體。而由于托貝莫來石固化重金屬廢棄物后，在浸出實驗中， 重金屬元素其浸出參數遠遠低于國家標準，可見，采用該永久固化方法，不但解決了重金屬 廢棄物污染問題，同時采用該方法生產出的附加產品：瓦、管或板，也達到了國家安全標準。 采用這種生產方法，其只需要1-2天就可以達到重金屬廢棄物永久固化的目的，與傳統的 采用水泥固化重金屬廢棄物需要養護28天相比，其生產周期大大縮短，加大了重金屬廢棄 物的處理能力，從而達到了本發明的目的。
[0011] 本發明的特征還在于所述的配料與水混合攪拌均勻后的漿體濃度為3% -45%。 該濃度非常適合采用抄取法生產。
[0012] 本發明的特征還在于所述的纖維為增強纖維。
[0013] 本發明的特征還在于所述的增強纖維為礦物纖維、植物纖維或化學纖維。
[0014] 本發明的特征還在于所述的水泥為普通水泥或硫鋁酸鹽水泥。
[0015] 本發明的特征還在于所述的重金屬廢棄物的細度為80目以上。重金屬廢棄物的 細度在80目以上時，由于其粒徑較小，更有利于其顆粒裹含在托貝莫來石晶體中永久固 化。重金屬廢棄物的細度可以為90目、100目、110目、120目、130目140目、150目、160目、 170目、180目、190目、200目甚至更高。
[0016] 本發明的特征還在于所述的石英粉的細度為80目以上。當石英粉的細度為80目 以上，有利于其主要成分Si02更好的參與反應。
[0017] 本發明的特征還在于所述的重金屬廢棄物的細度為200目左右。當重金屬廢棄物 的細度為200目左右，其固化到托貝莫來石中的結構是最穩定的。
[0018] 本發明的特征還在于所述的石英粉的細度為200目左右。當石英粉的細度為200 目左右時，Si02參與反應的利用率是最高的，能夠更有效的使各物質反應生成托貝莫來石 晶體。
[0019] 本發明的特征還在于所述的配料的質量比重為重金屬廢棄物20% -60%，水泥 10% -50 %，石英砂20 % -50 %，添加劑0· 1% -20%，纖維5 % -10%，填料0-30 %。所述的 填料為粉煤灰、火山灰、重鈣粉、電石泥、膨潤土、硅藻土、工業廢料、珍珠巖、玻化微珠、云母 等。當重金屬廢棄物按27-39%的量摻入制漿時，其永久固化方法的附加產品瓦、板、管質量 穩定，性能可靠，合理的硅質材料與鈣質材料配比才是質量的關鍵。
[0020] 本發明的特征還在于所述的料漿采用立式攪拌或臥式攪拌方法攪拌均勻。采用上 述常用的攪拌方式，不但可以人料隔離，而且能夠讓各組分混合得更均勻，避免出現反應不 均的現象。
[0021] 本發明的特征還在于所述的抄取成型法采用半箱網抄取法、網箱抄取法、流漿抄 取法、集漿抄取法、網帶式抄取法。
[0022] 本發明的特征還在于所述的產品為托貝莫來石晶體的瓦、管或板。
[0023] 本發明的特征還在于所述的產品在蒸養前先進行預養護。這樣，由于產品在蒸養 前先進行預養護，在蒸養后使得產品與模具之間脫模方便。
[0024] 本發明的特征還在于所述的產品與模具之間刷有脫模劑。這樣在蒸養后使得產品 與模具之間脫模方便。
[0025] 本發明的特征還在于所述的蒸養溫度為139-248度，蒸汽壓力0· 8-2. IMp，蒸養時 間為6-40小時。在蒸汽壓力為0. 8-2. OMp，蒸養溫度為139-248度時，在蒸養裝置中蒸養 時間為6-40小時得到托貝莫來石晶體。其最佳蒸養溫度是180-205度，最佳蒸汽壓力為 I. 2-1. 4Mp，最佳蒸養時間為8-30小時。可見采用這種生產方式，與傳統的水泥固化重金屬 廢棄物需要養護28天相比，其生產周期大大縮短，加大了重金屬廢棄物的處理能力。
[0026] 本發明的特征還在于所述的產品設置有防浸出層。當在某些需要更高安全等級的 地方，可以對重金屬廢棄物永久固化方法的附加產品的表面進行表面處理，在其表面設置 防浸出層，同時在附加產品的表面設置防浸出層，也可以讓人們更容易接受該產品在公共 領域及建筑領域的應用，有利于附加產品的應用推廣，從而促進了重金屬廢棄物的處理。所 述的防浸出層為水泥基滲透結晶型防水材料。由于水泥基滲透結晶型防水材料是一種永久 性的剛性防水材料，其應用到本附加產品的表面時，可以非常好的防止產品與水直接接觸， 達到了防止重金屬元素浸出的目的，防浸出膜層還可為漆膜、低溫瓷面、防水膠層、復合層 等。 (四）
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明實施例1的生產流程圖；
[0028] 圖2是瓦設置有防浸出層的結構圖