[发明专利]用于磷石膏的稳定剂及磷石膏的无害化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学工业废料处理领域，具体涉及一种用于磷石膏的稳定 剂及磷石膏的无害化处理方法。

背景技术

磷石膏是磷酸生产过程中的固体废弃物，其主要成分为二水硫酸钙 (CaSO4·2H2O)；由于其中含有氟、砷、铅、铜、铬和磷等有毒的污染物质， 目前年产生量达到5000万吨，其中2007年我国磷石膏排放量约4500万吨，占 工业副产石膏的70&以上，磷石膏累积堆存量已超过11亿吨。磷石膏的处理率 极低，国内对其的处理率仅为20％，其中磷石膏在建筑制品、土壤改良、水泥 工业等领域均有应用，但数量极其有限，因此堆存磷石膏成为棘手难题。将其 长期堆存会对堆场周围的地表水、地下水及土壤形成污染，磷石膏因其浸出液 中的氟化物与磷超标，具有浸出毒性，国家将其列为危险废物，其堆场建设费 用即为昂贵。

因此，解决目前堆存处置磷石膏而引发的污染环境等问题成为行业发展的 重要工作。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术问题，提供一种用于磷石膏的稳定剂及 磷石膏的无害化处理方法。本发明的稳定剂对磷石膏堆进行了稳定化处理，并 能够大量处理、无害化处理磷石膏；本发明的磷石膏无害化处理方法防止磷石 膏堆放造成的环境污染，操作简单，成本低廉，适合推广应用，为我国磷石膏 的无害化处理提供了科学依据。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明稳定剂中的铝硅质材料在遇水时与原料中CaO发生反应生成水硬性 的固体，该反应也被叫做火山灰反应；本发明利用稳定剂的火山灰性质与磷石 膏中的CaSO₄·2H₂O等发生一系列水化络合反应，生成具有高强度的固结物。 这种固结物对磷石膏中有害杂质的去除途径是多渠道的，除了通过水化产物中 的分子键等化学固定以外，还可以通过固化剂细小颗粒本身的吸附性来粘结、 吸附磷石膏中的有害杂质，从而达到对磷石膏稳定无害化处理的目的。

一种用于磷石膏的稳定剂，它包括以下质量份的物质：3～5份的JASCOAT 固化剂；0.5份的高岭土。

根据本发明更进一步的优选实施方案，所述用于磷石膏的稳定剂包括以下 质量份的物质：4.5～5份的JASCOAT固化剂；0.5份的高岭土。

一种磷石膏的无害化处理方法，该处理方法使用了上述的用于磷石膏的稳 定剂。

根据本发明更进一步的技术方案，所述磷石膏的无害化处理方法，它包括 以下步骤：

首先，对需要修复的磷石膏开挖、运输至修复场地；

然后，将磷石膏进行破碎，筛分，并按稳定剂中高岭土与磷石膏的质量百 分比为0.5％加入稳定剂，搅拌至混合均匀；

最后，向混合均匀的混合物加水至含水量达到10～12％，反应5～7天后， 完成磷石膏的无害化处理。

根据本发明更进一步的技术方案，所述磷石膏筛分是过40～100目筛。

下面将详细地说明本发明。

本发明稳定剂的JASCOAT固化剂购自JECAQUASTAFF公司生产；所述 的高岭土为常见的环境矿物材料。本发明使用的JASCOAT固化剂中含有27.8％ 的CaO和37％的SiO₂，以及15.3％的Al₂O₃；使用的高岭土理论化学组分为 46.54％的SiO₂、39.5％的Al₂O₃和13.96％的H₂O。由上述稳定剂的组分可知，稳 定剂遇水后会发生水化反应，形成水化铝硅酸钙凝胶和氢氧化钙等物质，磷石 膏中的CaSO₄·2H₂O并无自硬性，但会对水化作用产生激发作用，同时在水化 形成的氢氧化钙的激发作用下，可参与水化反应或直接与水化中间产物水化铝 酸钙反应生成稳定的钙矾石晶体。

该体系可能的水化反应有：

3CaO·SiO₂+xH₂O→2CaO·SiO₂·yH₂O+Ca(OH)₂

→CaO·SiO₂·mH₂O+2Ca(OH)₂