[发明专利]冶金固废处理用无机粘结剂

说明书

本发明公开了一种冶金固废处理用无机粘结剂，所述无机粘结剂包括氯化镁、氧化镁、偏磷酸钠、甲基纤维素，所述氧化镁、偏磷酸钠、甲基纤维素为粉末状态组成干组分，所述氯化镁呈水溶液状态为湿组分。本发明的无机粘接剂具有成本低、易操作、环境污染少、固化收缩率小、高温强度大并能在较低温度固化的特点。保证了固废压块作为冶炼原料所需要的抗压强度，特别具备了压块的耐高温强度，非常适合将冶金固废大量用于循环再生产，避免固废资源的浪费和对环境的污染。

技术领域

本发明属于冶金固废处理领域，具体涉及一种冶金固废处理用无机粘结剂。

背景技术

冶金固废是指冶金工业生产过程所产生的各种固体废弃物，其主要成分是冶炼炉中的高炉渣；钢渣；有色金属冶炼过程中产生的各种有色金属渣，如铜渣、铝渣、锌渣、镍渣等等；以及从铝土矿提炼氧化铝排出的赤泥以及轧钢过程产生的少量氧化铁渣。冶金固体废物的固化成块循环再利用在固废处理中占有举足轻重的地位。经其他无害化、减量化处理的废物都要全部或部分地经过固化处理才能进行最终处置或利用。

目前已经应用和正在开发的固化成块粘接剂有水泥系列、石灰系列、有机系列、无机系列等。其中水泥、石灰系列粘接剂冷固工艺简单、成本低，为最常用的危险废物固化方法。有机粘接剂固化工艺由于粘接剂高成本和髙能耗，推广和应用受到一定限制，仍局限于放射性废物的处理。

由于冶金固废处理处置领域强调减量、资源再利用的基本原则，所以冶金固废处理用粘接剂不仅要考虑成本、减量化和冷态强度的因素，还需考虑固废压块进入冶金二次工序时的高温强度稳定性和对工艺设备的影响上。而所有的有机粘接剂都不耐高温，如环氧树脂、酚醛树脂及聚酯树脂粘接剂耐热度不高于100℃，复合树脂粘接剂的耐温不超过250℃,“塑料王”聚四氟乙烯的耐温也不及400℃，冶金固废循环再利用常用温度超过1000℃，这时只有采用无机粘接剂。

现有技术中镁水泥是一种固化型胶粘剂，是因水合反应而快速固化的高强度水泥，在200℃下失去结晶水.其反应方程式如下：

MgCl₂+3(5)MgO+9H₂O→3(5)Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O。反应生成物以5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相为主、3Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相及Mg(OH)₂共存的3种物相，其中5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相是比较稳定的结晶相，是一种具有硬度和防水特征的混合物。用MgO、MgCl₂作为冶金固废的粘结剂，当固废加入成型时所需的水分，3者结合便会迅速形成5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相，该结晶相呈微细针状，且随着硬化不断继续，这些微细针状晶体相互交织成网状连接固废颗粒。由于5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O结晶相比较稳定，可以使固废压块具有较高的抗压强度和跌落强度，但进一步研究发现，按此得到的压块耐水性和耐酸性较差。

针对上述缺陷，对于固废处理用粘结剂领域开发一种既耐高温又抗老化性好、抗水性能好得环保型粘结剂是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种冶金固废处理用无机粘结剂，所述粘结剂可以实现既耐高温又耐水耐酸，并成本低廉，材料环保。

为实现上述发明目的，具体提供了如下所述的技术方案：

冶金固废处理用无机粘结剂，所述无机粘结剂包括氯化镁、氧化镁、偏磷酸钠、甲基纤维素。