一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法
一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及危险废物无害化工艺，具体涉及到一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法。
【背景技术】
[0002]电镀污泥是电镀废水处理后产生的泥质产物，含有大量的铬、镉、铜、镍、锌等有毒重金属，是《国家危险废物名录》中指出的典型危险废物。处理电镀污泥的方法有稳定/固化法、热化学处理、湿化处理等。目前，稳定化固化技术是处理电镀污泥的重要方法，其目的是使电镀污泥中的重金属呈现化学隋性，并被包容起来，以减少电镀污泥的危险性，方便运输和填埋。常用的固化方法可以分为水泥固化法、石灰固化法、玻璃固化法、沥青固化法等。对于上述几种固化方法，其中的水泥和石灰固化法原料来源广、价格便宜、操作简单、渗透性低，且承受变动力强、对固废结构要求低，处理成本低沥青固化法具有浸出速率大大降低、增容比较小，但投资高、对物料含水率、操作要求较高。玻璃固化法固化效果稳定，常用在对核能废料的固化方面自胶结固化法具有固化体稳定、结构强度高，但是应用面较狭窄。从经济性和技术可行性来说，以水泥作为固化材料对污泥进行固化处理更具有应用前景。
[0003]水泥的固化过程主要是水泥的水化形成的结晶体将污泥微粒进行包裹，使得污泥中的有害物质被封闭在固化体内，在固化过程中，由于水泥具有较高P H值，使得污泥中的重金属离子在碱性条件下，生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等;另外，某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中，从而可以有效地防止重金属离子的浸出。其缺点是由于空隙率较高，仍会有较高的浸出率，其次是固化后增容比例高。
中国专利文献CN 104761113 A公开了一种实现电镀污泥稳定化、固定化的处理方法，先将待处理的电镀污泥与飞灰混合，持续搅拌作用下分别加入氢氧化钙粉末、水泥和水，搅拌均匀，得到浆状混合物将浆状混合物倒入模具中并进行养护待固化体表面干燥后，将环氧树脂及对应的固化剂混合，均匀涂覆在固化体表面树脂涂覆层固化完全后得到可以直接填埋的电镀污泥固化体。该方法操作较为复杂，成本较高，耗时长，不适宜工业上的广泛应用。
[0005]中国专利文件CN102758090A公开了一种电镀污泥的处理方法，包括以下步骤A)对所述电镀污泥进行机械脱水处理;B)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料;C)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200?1350°C进行冶炼，得到金属熔体和炉渣。该法对电镀污泥的前处理要求较高，需要脱水、烘干处理，处理过程复杂，市场应用性低。
【发明内容】
[0006]本发明所解决的技术问题在于提供一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法，从而解决上述【背景技术】中的问题。
[0007]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 一种处理电镀污泥的固化剂，包括以下重量百分数的原料制备而成:水泥75%?79%、砂
10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%。
[0008]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述水泥为普通娃酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥的混合物，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。
[0009]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述砂为普通建筑用砂，且一般为以石英颗粒为主夹有少量岩肩与泥质的河、湖、海成的碎肩沉积物，即天然砂，更优选河砂。
[0010]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述硅酸钠与所述活性氧化铝的质量比为4:3。
[0011]—种处理电镀污泥固化剂的制备方法，包括如下步骤:
(I)按各原料占质量的百分数为:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%，选取原料，备用；
(2 )将水泥、砂、硅酸钠、活性氧化铝混合，得到电镀污泥固化剂。
[0012]—种处理电镀污泥固化剂的的应用方法，包括如下步骤:将电镀污泥固化剂和水添加到含水率78-85wt%的电镀脱水污泥中，固化剂与污泥的质量比为1: (0.6?I)，搅拌混合均匀，造粒，在室温下静止养护2?4天。
[0013]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述搅拌，在堆泥厂原位投加搅拌均匀，或于搅拌器中搅拌均匀。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明以普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝为主要原料，工艺操作简便，固化效果良好，处理成本较低
本发明固化剂成分中添加硅酸钠和活性氧化铝。由于水泥的主要成分就是硅酸盐(Ca、Al、Mg、Fe等)，它们的加入能加快水泥的水合反应，促进水泥胶联凝固，提高固化块的强度。其水化物胶体对重金属离子产生吸附作用，降低有害物的浸出。同时，氧化铝含量高的水泥，对于污泥中的重金属6价铬和砷束缚效果好。
[0015]本发明的固化剂对电镀污泥的来源、重金属含量要求不高，适用范围广，克服了电镀重金属污泥2次环境污染的潜在危害，适合大多数含重金属的电镀污泥的稳定化固化。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0017]实施例1
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率为78%。
[0018]将污泥置于搅拌器中，添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水合污泥的质量比为1: 1: 0.8，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，造粒，在室温下静止养护3天。铬的浸出率约为0.013%，强度为3.5MPa，水溶液pH值为7，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0019]上述固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥75%、河砂11%、娃酸钠8%、活性氧化招6%。
[0020]上述原料中，其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用砂，硅酸钠粉、粉末活性氧化铝的质量比为4:3。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0021 ] 实施例2
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率为82.5%。
[0022]将污泥置于搅拌器中，添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水、污泥的质量比为1:1:0.6，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，在室温下静止养护2天。造粒，铬的浸出率约为0.021%，强度为3.2MPa，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0023]固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、粉末活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥75%、河砂10%、娃酸钠5%、活性氧化招10%。
[0024]其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用砂。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0025]实施例3
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率约为85%。
[0026]在堆泥厂原位投加搅拌，其中添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水、污泥的质量比为1:1:1，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，造粒，在室温下静止养护2天后，铬的浸出率约为0.023%，强度为3.1MPa，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0027]固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、粉末活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥79%、河砂10%、娃酸钠5%、活性氧化招6%。
[0028]其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用沙。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:包括以下重量百分数的原料制备而成:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%。2.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥的混合物，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。3.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述砂为普通建筑用砂。4.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述硅酸钠与所述活性氧化铝的质量比为4:3。5.一种制备如权利要求1所述固化剂的方法，其特征在于:包括如下步骤: (I)按各原料占质量的百分数为:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%，选取原料，备用； (2 )将水泥、砂、硅酸钠、活性氧化铝混合，得到电镀污泥固化剂。6.—种应用如权利要求1所述固化剂的方法，其特征在于:包括如下步骤:将电镀污泥固化剂和水添加到含水率78-85^%的电镀脱水污泥中，固化剂与污泥的质量比为1: (0.6?I)，搅拌混合均匀，造粒，在室温下静止养护2?4天。7.如权利要求6所述的应用方法，其特征在于:所述搅拌，是指在堆泥厂原位投加搅拌均匀，或于搅拌器中搅拌均匀。
【专利摘要】一种处理电镀污泥的固化剂，包括以下重量百分数的原料制备而成：水泥75%~79%、砂10%～15%、硅酸钠5%～8%、活性氧化铝6%～10%。本发明同时公开了固化剂的制备方法和应用方法。本发明适用范围广，克服了电镀重金属污泥2次环境污染的潜在危害。
【IPC分类】C04B28/06, C04B18/04
【公开号】CN105503097
【申请号】CN201510874164
【发明人】胡妙然, 曲春明, 荣江秀, 洪银海, 吴小林
【申请人】长沙南方宇航环境工程有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日
【技术领域】
[0001]本发明涉及危险废物无害化工艺，具体涉及到一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法。
【背景技术】
[0002]电镀污泥是电镀废水处理后产生的泥质产物，含有大量的铬、镉、铜、镍、锌等有毒重金属，是《国家危险废物名录》中指出的典型危险废物。处理电镀污泥的方法有稳定/固化法、热化学处理、湿化处理等。目前，稳定化固化技术是处理电镀污泥的重要方法，其目的是使电镀污泥中的重金属呈现化学隋性，并被包容起来，以减少电镀污泥的危险性，方便运输和填埋。常用的固化方法可以分为水泥固化法、石灰固化法、玻璃固化法、沥青固化法等。对于上述几种固化方法，其中的水泥和石灰固化法原料来源广、价格便宜、操作简单、渗透性低，且承受变动力强、对固废结构要求低，处理成本低沥青固化法具有浸出速率大大降低、增容比较小，但投资高、对物料含水率、操作要求较高。玻璃固化法固化效果稳定，常用在对核能废料的固化方面自胶结固化法具有固化体稳定、结构强度高，但是应用面较狭窄。从经济性和技术可行性来说，以水泥作为固化材料对污泥进行固化处理更具有应用前景。
[0003]水泥的固化过程主要是水泥的水化形成的结晶体将污泥微粒进行包裹，使得污泥中的有害物质被封闭在固化体内，在固化过程中，由于水泥具有较高P H值，使得污泥中的重金属离子在碱性条件下，生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等;另外，某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中，从而可以有效地防止重金属离子的浸出。其缺点是由于空隙率较高，仍会有较高的浸出率，其次是固化后增容比例高。
中国专利文献CN 104761113 A公开了一种实现电镀污泥稳定化、固定化的处理方法，先将待处理的电镀污泥与飞灰混合，持续搅拌作用下分别加入氢氧化钙粉末、水泥和水，搅拌均匀，得到浆状混合物将浆状混合物倒入模具中并进行养护待固化体表面干燥后，将环氧树脂及对应的固化剂混合，均匀涂覆在固化体表面树脂涂覆层固化完全后得到可以直接填埋的电镀污泥固化体。该方法操作较为复杂，成本较高，耗时长，不适宜工业上的广泛应用。
[0005]中国专利文件CN102758090A公开了一种电镀污泥的处理方法，包括以下步骤A)对所述电镀污泥进行机械脱水处理;B)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料;C)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200?1350°C进行冶炼，得到金属熔体和炉渣。该法对电镀污泥的前处理要求较高，需要脱水、烘干处理，处理过程复杂，市场应用性低。
【发明内容】
[0006]本发明所解决的技术问题在于提供一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法，从而解决上述【背景技术】中的问题。
[0007]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 一种处理电镀污泥的固化剂，包括以下重量百分数的原料制备而成:水泥75%?79%、砂
10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%。
[0008]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述水泥为普通娃酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥的混合物，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。
[0009]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述砂为普通建筑用砂，且一般为以石英颗粒为主夹有少量岩肩与泥质的河、湖、海成的碎肩沉积物，即天然砂，更优选河砂。
[0010]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述硅酸钠与所述活性氧化铝的质量比为4:3。
[0011]—种处理电镀污泥固化剂的制备方法，包括如下步骤:
(I)按各原料占质量的百分数为:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%，选取原料，备用；
(2 )将水泥、砂、硅酸钠、活性氧化铝混合，得到电镀污泥固化剂。
[0012]—种处理电镀污泥固化剂的的应用方法，包括如下步骤:将电镀污泥固化剂和水添加到含水率78-85wt%的电镀脱水污泥中，固化剂与污泥的质量比为1: (0.6?I)，搅拌混合均匀，造粒，在室温下静止养护2?4天。
[0013]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述搅拌，在堆泥厂原位投加搅拌均匀，或于搅拌器中搅拌均匀。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明以普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝为主要原料，工艺操作简便，固化效果良好，处理成本较低
本发明固化剂成分中添加硅酸钠和活性氧化铝。由于水泥的主要成分就是硅酸盐(Ca、Al、Mg、Fe等)，它们的加入能加快水泥的水合反应，促进水泥胶联凝固，提高固化块的强度。其水化物胶体对重金属离子产生吸附作用，降低有害物的浸出。同时，氧化铝含量高的水泥，对于污泥中的重金属6价铬和砷束缚效果好。
[0015]本发明的固化剂对电镀污泥的来源、重金属含量要求不高，适用范围广，克服了电镀重金属污泥2次环境污染的潜在危害，适合大多数含重金属的电镀污泥的稳定化固化。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0017]实施例1
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率为78%。
[0018]将污泥置于搅拌器中，添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水合污泥的质量比为1: 1: 0.8，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，造粒，在室温下静止养护3天。铬的浸出率约为0.013%，强度为3.5MPa，水溶液pH值为7，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0019]上述固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥75%、河砂11%、娃酸钠8%、活性氧化招6%。
[0020]上述原料中，其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用砂，硅酸钠粉、粉末活性氧化铝的质量比为4:3。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0021 ] 实施例2
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率为82.5%。
[0022]将污泥置于搅拌器中，添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水、污泥的质量比为1:1:0.6，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，在室温下静止养护2天。造粒，铬的浸出率约为0.021%，强度为3.2MPa，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0023]固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、粉末活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥75%、河砂10%、娃酸钠5%、活性氧化招10%。
[0024]其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用砂。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0025]实施例3
本实例处理的是含铬电镀污泥，含水率约为85%。
[0026]在堆泥厂原位投加搅拌，其中添加电镀污泥固化剂和适量的水，固化剂、水、污泥的质量比为1:1:1，机械搅拌使其均匀混合，污泥逐渐变硬，停止搅拌，造粒，在室温下静止养护2天后，铬的浸出率约为0.023%，强度为3.1MPa，能够满足填埋和用于建筑填土要求。
[0027]固化剂由水泥、河砂、硅酸钠粉、粉末活性氧化铝混合而成，各原料占质量的百分数为:水泥79%、河砂10%、娃酸钠5%、活性氧化招6%。
[0028]其中水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥混合，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。河砂为普通建筑用沙。将水泥、河砂、硅酸钠、活性氧化铝按比例混合，得到电镀污泥固化剂。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:包括以下重量百分数的原料制备而成:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%。2.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述水泥为普通硅酸盐水泥和普通硫铝酸盐水泥的混合物，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的质量比为2:1。3.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述砂为普通建筑用砂。4.根据权利要求1所述的一种处理电镀污泥的固化剂，其特征在于:所述硅酸钠与所述活性氧化铝的质量比为4:3。5.一种制备如权利要求1所述固化剂的方法，其特征在于:包括如下步骤: (I)按各原料占质量的百分数为:水泥75%?79%、砂10%?15%、硅酸钠5%?8%、活性氧化铝6%?10%，选取原料，备用； (2 )将水泥、砂、硅酸钠、活性氧化铝混合，得到电镀污泥固化剂。6.—种应用如权利要求1所述固化剂的方法，其特征在于:包括如下步骤:将电镀污泥固化剂和水添加到含水率78-85^%的电镀脱水污泥中，固化剂与污泥的质量比为1: (0.6?I)，搅拌混合均匀，造粒，在室温下静止养护2?4天。7.如权利要求6所述的应用方法，其特征在于:所述搅拌，是指在堆泥厂原位投加搅拌均匀，或于搅拌器中搅拌均匀。
【专利摘要】一种处理电镀污泥的固化剂，包括以下重量百分数的原料制备而成：水泥75%~79%、砂10%～15%、硅酸钠5%～8%、活性氧化铝6%～10%。本发明同时公开了固化剂的制备方法和应用方法。本发明适用范围广，克服了电镀重金属污泥2次环境污染的潜在危害。
【IPC分类】C04B28/06, C04B18/04
【公开号】CN105503097
【申请号】CN201510874164
【发明人】胡妙然, 曲春明, 荣江秀, 洪银海, 吴小林
【申请人】长沙南方宇航环境工程有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日
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