[发明专利]一种利用浮选尾矿对含砷废渣进行玻璃化固化的方法

说明书

本发明提供一种利用浮选尾矿对含砷废渣进行玻璃化固化的方法，以预处理的浮选尾矿、废玻璃粉、碳酸钠为原料，加入含砷废渣，充分混合得到混合物，将该混合物进行高温熔融处理，冷却后得到玻璃化固化体。所述浮选尾矿的预处理步骤包括用浮选的方法对浮选尾矿进行脱硫、脱铁操作，使尾矿中的硫含量低于0.5％，铁含量低于0.5％；将脱硫、脱铁后的浮选尾矿进行脱水、干燥，使尾矿含水量低于5％。利用本发明得到的玻璃化固化体经毒性浸出实验，满足危废填埋入场要求，能够直接进行安全填埋。本发明的方法原料来源广泛、价格低廉，技术路线简单，浸出渣指标稳定，便于产业化实施，实现了以废治废的目的。

技术领域

本发明属于危险固体废弃物固化安全处理技术领域，具体涉及一种利用浮选尾矿对含砷废渣进行玻璃化固化的方法。

背景技术

在有色金属冶炼过程中，砷是不可避免的主要污染物，主要原因是由于绝大多数的有色金属矿物以硫化物形式存在，而砷主要以硫化物的形式伴生或共生于中。在冶炼过程中，砷主要以烟尘的形式从系统中开路，处理含砷烟尘的过程会产生大量的含砷沉淀渣、尾渣等。此外，这些含砷尾渣一般还含有铜、铅、铬、汞等重金属离子，属于危险固体废弃物，必须严格按照危废处理处置标准进行妥善处置。

稳定化/固化技术是处理危险废物的重要手段，是危险废物处理和处置中的一项重要技术，在危险废物区域性集中管理系统中占重要地位。通过把有害的废物固定在一种惰性的不透水的基质中，可将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物理和化学特性比较稳定的物质。固化技术稳定废物成分的机理是废物和固结剂间的化学键合力、固结剂对废物的物理包容、固结剂水合产物对废物的吸附等共同作用，使废物转变为不可流动固体或形成紧密固体，改变废物的渗透性、可压缩性和强度。危险废物经过固化处理后可达到减轻或消除其自身危害性，能安全地运输，并能方便地进行最终处置。

含砷废物经过固化处理后，达到降低、减轻或消除其自身危害性的作用，满足《危险废物填埋污染控制标准》中“允许进入填埋区控制限制”后进行填埋处置。

目前国内外常用的稳定化/固化技术有以下几种：水泥固化、有机聚合物固化、塑性材料固化和熔融固化，这几种方法各有利弊。

1、水泥基、石灰基固化

以水泥、石灰、粉煤灰等廉价原料，在外加水分的水化反应下生成凝胶，形成固结体，对砷、以及其他重金属进行包裹。该方法具有机械设备费低廉，对某些废物稳定化效果较好的优点，但存在长期稳定性问题，以及固化后增容效果明显的缺点。

2、热塑性有机物固化

以热塑性原料为固化剂与有害物质按一定的配料比，并加入适量的催化剂和填料(骨料)进行搅拌混合，使其共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。最具代表性的是沥青固化。利用其发生的皂化反应，使有害物质包容在沥青固化体中，固化体具有优良的防水性能、良好的黏结性和化学稳定性，对大多数酸、碱都有较高的耐腐蚀性。但因物料需要在高温下操作，其操作安全性相对较差，设备的投资费用与运行费用比水泥固化和石灰固化法高。

3、熔融固化

熔融固化技术又称玻璃化固化技术，此法是将待处理的固体废弃物与玻璃粉充分混合，在高温条件下熔融形成玻璃态，借助玻璃态冷却物的致密结构确保固化体的永久稳定性。以玻璃原料为固化剂，将其与有害物质以一定的配料比混合后，在高温(900～1200℃)下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。目前较普遍采用的是磷酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃。玻璃固化的优点是固化体结构致密，在水、酸性、碱性水溶液中的沥滤率很低，减容系数大。其缺点在于工艺复杂，处理费用昂贵，设备材质要求高。

以上各种方法综合来看，玻璃化固化无论从固化后增容效果、毒性浸出率等指标来看，都具有比较好的效果。但由于原料成分比较高，限制了该方法的采用。