[发明专利]一种含砷废渣的微包埋材料、微包埋固化体及其制备

说明书

本发明公开了一种用于含砷废渣的微包埋材料，包括A组分和B组分；所述的A组分包含环氧树脂、聚酰胺树脂、塑化剂；所述的B组分包含环氧固化剂。本发明还提供了利用所述的微包埋材料固化含砷固废的方法；将环氧树脂、聚酰胺树脂和稀释剂、塑化剂、固化剂按照一定比例混合，与含砷废渣经过搅拌、成型、养护、脱模后形成砷浸出毒性低、表面形貌好、强度高的固化体。本发明充分利用环氧树脂和聚酰胺树脂在包裹含砷废渣方面的协同促进作用，实现对含砷废渣的微包覆及固化。与传统固化方法相比，本方法工艺简单，操作便捷，辅料用量少，可在含砷废渣稳定存在的中性和酸性条件下直接固化，可深入含砷废渣内部结构，实现固化过程。

技术领域

本发明涉及属于环境治理与保护领域中砷污染固体废弃物综合治理与利用方向，具体涉及一种微包覆固化稳定化含砷废渣的方法。

背景技术

砷元素因其高毒性、易挥发性特点而备受社会各界关注，然而在当前基础冶炼和化工生产过程中，砷元素随着物料流通，以化合态最终赋存于各种渣相和尾矿中，阻碍资源利用和安全处置。其中对含砷废渣的安全稳定化处置，是目前冶炼、化工行业中亟待解决的一大难题。

在当前固体废弃物综合处置过程中，含砷废渣中砷元素主要以砷酸铁盐、砷酸钙盐及硫化砷盐的形式存在，基本无循环资源化的市场，虽然具有一定的稳定性，但是其长期、安全、固化稳定化处置的问题，仍未能妥善解决。

在当前的稳定化处理过程中，主要采用的稳定剂为铁盐(如聚合硫酸铁、聚合氯化铁等)，主流稳定机制为铁盐沉砷。此外，活性零价铁(如球磨后铁粉、微米级铁屑等)或者复合稳定剂(如Fe-Na₂S、Fe-MnO₂等)等也可以作为砷元素的稳定剂。

经过稳定化处理后的产物，其状态为粉末或者细颗粒状，砷元素浸出毒性难以满足我国现行危险废弃物管理标准中《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别(GB 5085.3-2007)》中砷元素浸出浓度上限5mg/L和《危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)》中砷稳定化控制限值2.5mg/L的要求，其存储具有较大二次环境污染风险，，进行安全填埋处置或资源化处置前需进一步固化稳定化处理。

含砷废弃物固化处理所采用主要固化剂有水泥、粉煤灰、石灰、玻璃和沥青等。其中，工业化的固化稳定化工艺主要为水泥固化法。水泥固化法具有材料易得、成本低廉等优点，但是其仍存在应用过程中增容比大，只适用于碱性条件体系，固化体毒性浸出率高等不足，难以适用于砷酸铁、硫化砷等酸性体系渣系。玻璃固化法相对于水泥固化法固化效果更好，固化体耐酸性更强，浸出率更低，但是其固化过程需高温处理，能耗高，设备昂贵，运行成本高。沥青固化法的浸出率较其他方法更低，固化效率较高，但是沥青属于有机物，可燃不稳定，固化体易老化，固化成本高且二次环境风险较大。因此探索一种新型固化剂用于含砷废渣固化稳定化处理具有重大意义。

当前公开专利涉及相关研究(张召述、张洪、王炜等.一种含砷废渣固化体及其制备方法.专利号：CN 102249609 A)中，研究人员以经过处理后的含砷废渣为处理对象，将其与工业废渣和矿物激发材料配制的固化剂、改性剂、骨料、水等配合，在经过搅拌、成型、养护之后得到含砷废渣固化体，该固化体具有强度高、砷浸出率低等优点，但是该方法仍存在辅料用量较大、固化体增容比大、库容率高等不足。另一篇专利(岳喜龙、仲鹏鹏、肖世健等.一种高毒废渣的稳定化固化方法.专利号：CN 104475431 A)中通过药剂将重金属稳定化之后，利用石膏+石蜡包覆、环氧树脂包覆，先后经过四次包覆和两次固化，实现砷渣的固定。与本方法相比，上述方法对砷渣的包覆作用是在表面包覆的核-壳结构材料，一旦包覆层破坏，渣的毒性可能得到释放。

发明内容

为解决现有含砷废渣固化体存在的增容比高、长期累积毒性高等技术问题，本发明提供了用于含砷废渣的微包埋材料，旨在降低含砷废渣固化体的增容比，改善含砷废渣的长期稳定性。

本发明第二目的在于，提供了一种利用所述的微包埋材料的含砷废渣的微包埋固化体。