[发明专利]一种利用含重金属的废硫酸制备混凝土早强防冻剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用含重金属的废硫酸制备混凝土早强防冻剂的方法，包括以下步骤：(1)向含有重金属的废硫酸溶液中边搅拌边缓慢加入氢氧化钠；(2)测试溶液的pH值，当pH值为8～13时，停止加入氢氧化钠，继续搅拌，待温度降至室温，得乳液，即得所述混凝土早强防冻剂；本发明通过利用过量氢氧化钠将废硫酸中和，硫酸转化为硫酸钠，在碱性或者弱碱性条件下，将废硫酸中的重金属转化为无害的不溶物，硫酸钠可以作为混凝土的早强防冻剂应用于混凝土冬季施工，提高混凝土的早强防冻能力，将其变废为宝，实现了危险废物的再生利用，产生了资源节约和环境保护的双重功效。

技术领域

本发明涉及涉及危险废物资源化利用和建材领域，具体涉及一种利用含重金属的废硫酸制备混凝土早强防冻剂的方法。

背景技术

硫酸是一种比较常见的酸，应用领域比较广泛，主要用于主要应用于化工和钢铁行业。在很多应用过程中，硫酸的利用率比较低，大量的硫酸随同含硫酸的废水排放出去。这些废水如若不经处理排放到环境中，不仅会使土壤和水体酸化，对生态环境造成危害，而且会危及到人畜安全。

近些年来，我国制定了严格的排放标准。废硫酸除具有酸性外，还含有大量的杂质，根据废酸、废水和治理目标的差异，目前所采用的治理方法大致有3类：回收再利用综合利用和处理。回收再利用：废硫酸中的硫酸浓度较高，可经过处理除去其中的杂质对硫酸增浓后回收再利用。处理的方法主要有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法。综合利用：如果从生产中排出的废硫酸或含硫酸的废水在原工序中无法直接使用，可以考虑应用于对硫酸质量要求不高的其他行业中或工序中，这样既节约了资源有减少了废酸的排放量。处理：比如在钢压延加工行业中钢的精加工过程中产生的废酸性洗液，由于含有大量的重金属离子，国家将其列为危险废物，既不可以回收再利用也不可进行综合利用，只能到特定的地点进行处理。稍有不慎还会造成二次污染的可能性。

为保证混凝土施工质量，防止混凝土发生冻害，在混凝土中掺加一定量的早强防冻剂可以降低新拌混凝土中自由水的冰点，使其在负温条件下以液态形式存在，参与水泥水化反应，同时，早强防冻剂还可以加速水泥水化反应，使水泥在负温条件下快速凝结硬化，从而大幅降低施工难度和施工成本。用于泵送混凝土及商品混凝土搅拌站冬季施工中使用，混凝土建筑物的耐久性增强，可降低混凝土冬季施工成本，经济效益显著。硫酸盐作为其中一类早强防冻剂的是使用较为广泛的一种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用含重金属的废硫酸制备混凝土早强防冻剂的方法，通过利用过量氢氧化钠将废硫酸中和，硫酸转化为硫酸钠，将废硫酸中的重金属转化为无害的不溶物，硫酸钠可以作为混凝土的早强防冻剂应用于混凝土冬季施工，提高混凝土的早强防冻能力。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种利用含重金属的废硫酸制备混凝土早强防冻剂的方法，包括以下步骤：

(1)向含有重金属的废硫酸溶液中边搅拌边缓慢加入氢氧化钠；

(2)测试溶液的pH值，当pH值为8～13时，停止加入氢氧化钠，继续搅拌，待温度降至室温，得乳液，即得所述混凝土早强防冻剂。

其中，重金属在废硫酸中的存在状态为：

Fe²⁺+SO₄^2-＝FeSO₄ 2Fe³⁺+3SO₄^2-＝Fe₂(SO₄)₃

Cr²⁺+SO₄^2-＝CrSO₄ Mo²⁺+SO₄^2-＝MoSO₄