[发明专利]一种烧结固化处理工业废渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业固体废物无害化处理及资源化利用技术领域，是一种以电解二氧化锰生产过程中的洗滤渣(下文中简称“锰渣”)和页岩为主要固化材料，采用烧结工艺固化处理多种工业废渣的方法，同时对烧结固化产品以墙体砖的形式加以利用。

背景技术

从80年代开始，我国经济进入快速增长时期，工业固体废物产生量和堆积量呈逐年增长的趋势。1992年起工业固废年产量均在6亿t以上，2000年之后年产量已经超过10亿t，预计到2015中国工业企业(包括乡镇企业)的固体废物和危险废物的产生量将分别达到23.1亿t和0.57亿t，我国历年堆积的工业废渣多达70多亿吨，占用土地100多万亩。固体废物的种类繁多，成分复杂，数量巨大，是环境的主要污染源之一，其危害程度已不亚于水污染和大气污染的程度。

现代化处理和处置固体废物的技术主要有焚烧、堆肥、卫生填埋和固化处理等。这几种处理方法各有优缺点，适用范围也不尽相同。焚烧一般应用于城市垃圾，被认为是固废的最终处置方法，但能耗高，容易产生有害气体二次污染；堆肥适用于有机固废，处理周期较长；卫生填埋占用土地，需要防渗滤液污染环境水体；固化能有效地对固废进行无害化、稳定化处理，且固化产品可作为资源加以利用，有其独特的优势，因而应用广泛。

固化处理的方式主要有高温熔融固化、水泥固化、塑性材料包容固化和制砖固化等。高温熔融固化能耗很大，处理量有限；水泥固化需消耗大量水泥，间接增加了因烧制水泥熟料所产生的二氧化碳量；包容固化使用的塑性材料自身价格高昂，且操作复杂，仅适于处理高危废物和小量放射性废物；制砖固化目前常用的固废是煤矸石、粉煤灰、工业废水处理过程中产生的底泥和各类尾矿(如石膏尾矿、硫铁矿渣、铜尾矿、高硅铁尾矿、石棉尾矿)等。制备工艺可以分为高温烧结和低温蒸压养护两大类(蒸养工艺护能耗低，流程简单，但固化效果有限，且产品强度不如烧结固化，因而应用范围较窄)。虽这些生产墙体材料的工艺均已经取得较大的进展，并在建筑行业广泛应用，但利用锰渣固化制砖生产工艺复杂、难度大，全面开展掌握其生产技术和产品质量需要相当的技术力量和生产实践经验，目前国内还没有利用锰渣制砖固化工业废渣的先例。因此本技术的开发，不仅填补了国内空白，而且产品能够资源化应用于建材行业，符合《中国21世纪议程》发展战略中墙体材料向节能、节土、利废方向发展的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效地对重金属废渣进行无害化、稳定化处理，且固化产品可作为资源加以利用的烧结固化处理工业废渣的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的烧结固化处理工业废渣的方法，将经干燥至恒重的锰渣、页岩、粉煤灰、镉渣和铁渣及钙镁渣按一定配比一起混合粉磨或分别粉磨后再混合，并按一定级配要求过筛后得到废渣混合固化烧结砖的制备原料，然后加入一定量的腐植酸钠稳定剂和清水搅拌均匀并陈化一段时间，再经挤出机制成样块，最后经干燥、焙烧、冷却等热处理工序得到废渣混合固化烧结成品，将经95-125℃干燥至恒重的20-40wt％的锰渣、37-55wt％的页岩、3-5wt％的粉煤灰、1-3wt％的镉渣、11-15wt％的铁渣及4-6wt％钙镁渣，一起粉磨或分别粉磨至原料颗粒最大粒径不超过2.5mm、2mm以下的占95％以上、1mm以下的占90％以上、0.5mm以下的占70％以上的级配要求再经混合，得到废渣混合固化烧结砖的制备原料；然后加入为原料质量的3％-5％的腐植酸钠稳定剂和为原料质量25％-35％的清水，搅拌均匀后置于室内陈化1-3d，让水分和原料充分接触；接下来放入挤出机中制成样块，再于120-140℃干燥8-24h或采用室外自然风干6-8d；最后以40-60℃/h的速率升温至850-950℃煅烧2-6h，再以40-60℃/h的速率鼓风降温至550-650℃保温25-35)min后随炉冷却，制成废渣混合固化烧结样品。

经挤出机制成的样块的尺寸为240mm×115mm×53mm。

所述的挤出机为真空挤出机。

所述的的废渣混合固化烧结样品为废渣混合固化烧结砖样品。