[发明专利]一种利用粉煤灰-偏高岭土基地聚物固定废水中铜的方法

说明书

本发明涉及一种利用粉煤灰‑偏高岭土基地聚物固定工业铜超标废水中铜的方法，属于工业废物重金属污染治理技术领域。本发明将粉煤灰和偏高岭土混合均匀得到粉煤灰‑偏高岭土混合物，将氢氧化钠溶解至硅酸钠溶液中，静置3~7h得到碱激活剂；将碱激活剂加入到粉煤灰‑偏高岭土混合物中，再加入工业铜超标废水，混合均匀得到浆料；将浆料注入模具中并在室温下密封静置20~30h，脱模后置于室温、湿度为80~95%条件下养护7~28d以上得到含铜固化物。本发明偏高岭土提供硅铝酸盐且偏高岭土碱性高，可以提供潜在碱激活，粉煤灰富含铝硅酸盐，具有火山灰活性，便于与碱激活剂反应激活，有利于固定重金属和凝胶的形成。

技术领域

本发明提供一种利用粉煤灰-偏高岭土基地聚物固定废水中铜的方法，属于工业废物重金属污染治理技术领域。

背景技术

粉煤灰又称飞灰，是由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒。根据我国用煤情况，粉煤灰的产量是巨大的，大量的粉煤灰不仅对大气造成污染，进入水体还会影响水的流动性，里面的化学物质对生物会造成危害。偏高岭土是一种无水铝硅酸盐，由高岭土在800℃时形成。偏高岭土的分子排列不规则，处于热力学介稳状态，具有一定的凝胶活性，具有阳离子交换能力和较好的吸附能力。此外，它的储量丰富，来源广泛，绿色，无污染。

含铜废水是冶金、电子等行业产生的废水，主要包括印制电路板蚀刻废水、电镀废水等。含铜废水中的铜含量很高。直接排放不仅污染环境，而且浪费资源。因此，对含铜废水进行处理迫在眉睫，通过技术手段固定铜，使其安全地存在自然界中。

铜矿、冶炼、电镀和电子行业每年排放大量含铜废水。重金属铜离子的排放对水体和土壤危害极大。铜是人体必需的微量元素之一，但如果铜在人体内超标，将对人体器官造成负担，尤其是肝脏和胆囊。

发明内容

本发明针对现有技术中固定工业铜超标废水中铜的问题，提出了一种利用粉煤灰-偏高岭土基地聚物固定工业铜超标废水中铜的方法，偏高岭土提供硅铝酸盐且偏高岭土碱性高，可以提供潜在碱激活，粉煤灰富含铝硅酸盐，具有火山灰活性，便于与碱激活剂反应激活；本发明含重金属固化物具有稳固的三维网状结构，很高的抗压强度和较低的铜浸出率。

本发明制备工艺流程简单，操作流程方便，成本低，合理利用工业废料作为地聚物原料达到固定工业铜超标废水中重金属的目的，固定效果能够满足国标浸出的标准，对环境无污染，其强度高，可以用于铺路材料。

一种利用粉煤灰-偏高岭土基地聚物固定工业铜超标废水中铜的方法，具体步骤如下：

（1）将粉煤灰和偏高岭土分别经研磨、过筛和干燥处理得到粉煤灰粉和偏高岭土粉；

（2）将粉煤灰粉和偏高岭土粉混合均匀得到粉煤灰-偏高岭土混合物A；

（3）将氢氧化钠加入到硅酸钠溶液中搅拌溶解2~5h，静置3~7h得到碱激活剂；

（4）将碱激活剂加入到粉煤灰-偏高岭土混合物A中得到混合物B，再加入工业铜超标废水，混合均匀得到浆料C；

（5）将浆料C注入模具中并在室温下密封静置20~30 h，脱模后置于室温、湿度为80~95%条件下养护7 d以上得到含铜固化物。

步骤（1）中粉煤灰、偏高岭土研磨时间为6-9h，过180-200目筛。

步骤（2）中粉煤灰粉和偏高岭土粉的质量比为（4~7）:（6~3）。

步骤（3）中碱激活剂的模数为1.4~3.5。

步骤（4）中碱激活剂与粉煤灰-偏高岭土混合物A的质量比为0.3~0.5:1。

步骤（4）工业铜超标废水的加入量为混合物B质量的5~10%。