[发明专利]一种重金属废弃物永久固化方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于环境工程技术领域，其涉及一种重金属废弃物永久固化方法。

(二)背景技术

目前，重金属废弃物、废水等严重的危害着我国的自然环境，重金属污染已经严重影响到人们的生产环境，对重金属污染问题的解决，是一个迫在眉睫的问题，但是国内外解决重金属废弃污染物常用的三种方法：填埋法，水泥砖法，烧结法；这些方法有的本身就是一种对资源的浪费，要不就是经济成本高，不利于推广。填埋法是指挖好填埋基坑，在坑底做好防渗漏层，然后将重金属废弃污染物填入坑中，并覆盖粘土，接着在粘土层上种树等。但是填埋法存在很多缺点，其资源浪费严重，需要占用大量土地面积，而且会对周边环境造成二次污染，同时该方法非常不经济，填埋法投资大，大面积开挖，大面积做防渗漏层，覆盖粘土，种树等，都需要大笔资金投入，而投入多确没有产出。水泥砖法是指把重金属废弃污染物按比率掺入水泥砂浆砖当中，但是该方法同样存在如下缺点：水泥砂浆砖表面粗糙，表面也难覆漆膜，表面容易泄露重金属微量元素，水泥砂浆砖中的重金属废弃物参量有限，难处理大批量重金属废弃污染物。至于烧结法是指把重金属废弃污泥或粘土制作成粘土砖进行烧结成砖块，达到固化重金属废弃污染物目的，但是烧结砖制作能耗高，当重金属废弃污染物的污泥或粘土成分复杂时，烧结砖质量难以保障，并且烧结砖使用范围有限，量小使得处理重金属废弃污染物量也有限。

为解决上述方法的不足，本发明提供一种重金属废弃污染物永久固化的新工艺。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属废弃物永久固化方法，具有不占用土地资源，能耗低，能够将重金属废弃物永久固化，固化后重金属微量元素不浸出不泄露，投资小，生产效率高，该方法生产出的产品应用范围广。

本发明的解决方案是在现有技术的基础上，采用如下重金属废弃物永久固化方法：

①配料：将粉末或浆体状的重金属废弃物与生石灰、石膏粉、石英粉或瓷土、纤维、添加剂按一定比例进行配比；

②制浆：将①中的配料与水混合搅拌均匀后备用；

③制胚、成型：将②中所述浆体采用抄取成型法制成产品毛坯；

④蒸养：将产品毛坯在蒸养设备里经高压蒸养产生化学反应生成稳定的托贝莫来石晶体的产品。

本发明由于将粉末或浆体状的重金属废弃物与生石灰、石膏粉、石英粉或瓷土、纤维、添加剂按一定比例进行配比，直接采用重金属废弃物作为参料，通过结构稳定的托贝莫来石晶体将重金属废弃物颗粒永久固化在其晶体中，而由于采用抄取法来进行生产，大大提高了生产效率，加速了重金属废弃物的利用，对国家治理重金属污染具有重大意义。而且采用抄取法来永久固化重金属废弃物，由于整个生产过程中，所有原材料都是在相对封闭的环境下研磨、配比、混合、搅拌，配置的浆体都是在密闭管道中输送，并且回料与废料处理也都是在密闭装置中进行处置，整个生产过程中不会对环境产生二次污染，同时由于全程都是采用自动化机器生产，在重金属废弃物固化前的过程中，重金属废弃物与人都是隔离的，重金属元素不会对生产工人的健康产生危害。本发明通过配料、制浆、制胚成型、蒸养，最终形成包裹重金属废弃物颗粒的托贝莫来石晶体。而由于托贝莫来石固化重金属废弃物后，在浸出实验中，重金属元素其浸出参数远远低于国家标准，可见，采用该永久固化方法，不但解决了重金属废弃物污染问题，同时采用该方法生产出的附加产品：瓦、管或板，也达到了国家安全标准。采用这种生产方法，其只需要1-2天就可以达到重金属废弃物永久固化的目的，与传统的采用水泥固化重金属废弃物需要养护28天相比，其生产周期大大缩短，加大了重金属废弃物的处理能力，从而达到了本发明的目的。

本发明的特征还在于所述的配料与水混合搅拌均匀后的浆体浓度为3％－45％。该浓度非常适合采用抄取法生产。

本发明的特征还在于所述的纤维为增强纤维。

本发明的特征还在于所述的增强纤维为矿物纤维、植物纤维或化学纤维。

本发明的特征还在于所述的水泥为普通水泥或硫铝酸盐水泥。

本发明的特征还在于所述的重金属废弃物的细度为80目以上。重金属废弃物的细度在80目以上时，由于其粒径较小，更有利于其颗粒裹含在托贝莫来石晶体中永久固化。重金属废弃物的细度可以为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。

本发明的特征还在于所述的石英粉的细度为80目以上。当石英粉的细度为80目以上，有利于其主要成分SiO2更好的参与反应。