[发明专利]一种锌冶炼废渣的固化剂及固化处理工艺

说明书

本发明公开了一种锌冶炼废渣的固化剂及固化处理工艺。所述的固化剂由下述重量配比的组分构成：生石灰5‑15、水泥10‑25、硫酸亚铁0‑25。所述的固化处理工艺包括以下步骤：1)按所述固化剂的配方称取各组分，备用；2)将需要进行固化处理的锌冶炼废渣加水调浆，得到浆化料，其中，水的加入量为使所得浆化料中锌冶炼废渣的浓度为30‑50wt％，锌冶炼废渣和固化剂的用量比为100：15‑65；3)在浆化料中依次加入生石灰、硫酸亚铁和水泥，搅拌均匀后浇注成型，经自然养护得到锌废渣固化体。本发明所述固化剂配方简单且对金属离子具有良好固化效果。

技术领域

本发明涉及一种锌冶炼废渣的固化剂及固化处理工艺，属于重金属废渣治理领域。

背景技术

锌是四大常见金属之一。锌广泛应用于镀锌产品的制造，最终应用到汽车、建筑、电气设备、家电、玩具及五金制造等行业。中国已成为世界锌消费的主力军，2015年，中国的精锌产量达618万吨，占全球精锌产量的44％，中国锌市的走向对世界锌市将产生决定性的影响。然而在锌产能飞速发展的同时，锌冶炼废渣的处理问题逐步凸显。目前世界上80％的锌采用湿法生产，湿法浸出渣中有锌、铁、锰、铅、镉、铬、铜、银、铟、铋等金属，同时由于生产过程中使用大量酸液，最终产生的废渣被定性为“危险废物”(HW48)。因此，如若处理不当，会对环境造成严重危害，因此对锌冶炼废渣进行无害化处理是目前亟待解决的问题。目前，对于锌冶炼废渣，主要处置方式为资源综合回收利用及填埋，而由于废渣属危险废物，因此填埋之前必须进行预处理，固化/稳定化是目前较为有效的方法之一。

固化/稳定化处理重金属污染是运用物理或化学方法将有毒重金属固定起来，或者将重金属转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散等过程，从而降低重金属的毒害程度，其主要机理为吸附和离子交换作用、沉淀作用、表面络合及表面沉淀作用。公开号为CN105597262A的发明专利，公开了一种用于高浓度含砷废渣稳定固化的药剂，该药剂由以下质量组分组成：质量百分比浓度为10％的H₂O₂1-3份；FeSO₄·7H₂O 1-5份；CaO1-5份；矿渣水泥1-8份。该发明将含砷废渣经过H₂O₂处理将毒性较强的三价砷转化成毒性相对较弱的五价砷，且砷酸盐(AsO₄^3-)比亚砷酸(AsO₃^3-)更容易形成稳定的固体，同时，通过亚铁盐FeSO₄·7H₂O稳定化处理，以及采用CaO配合沉砷并调节废渣的pH值(碱性条件更有利于固体的生成)，更有利于固定砷，最后以矿渣水泥进行固化，达到稳定/固化砷的目的。公开号为CN103011726A的发明专利公开了一种铅锌冶炼废渣的固化处理工艺，具体是在铅锌冶炼废渣中加入表面活性剂、稳定剂、吸附剂和石灰搅拌均匀；在水硬性胶凝材料中，加入减水剂、活性掺和材料、河砂和水混合均匀；将预处理后的铅锌冶炼废渣加入到处理后的水硬性胶凝材料中，搅拌均匀后，成型，在室温条件下放置24h后，脱模，放入渣库中保存。以上发明对废渣中的金属离子均具有较好的固化效果好，但是，它们使用的固化药剂均较为复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种配方简单且对金属离子具有良好固化效果的锌冶炼废渣的固化剂及固化处理工艺。

本发明所述的锌冶炼废渣的固化剂，它由下述重量配比的组分构成：

生石灰5-15、水泥10-25、硫酸亚铁0-25。

上述各组分的重量配比优选为：

生石灰8-12、水泥12-22、硫酸亚铁0-20。

当固化剂的组成中仅含有生石灰和水泥时，它们的重量配比优选为生石灰10和水泥20，这样可以获得更为良好的固化效果。

当固化剂的组成中进一步含有硫酸亚铁时，对铜、镉的固化/稳定化效果有一定程度提高，且可促进水化进程,提高固化体的强度。