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    重庆时时彩后二规律: 稳定化固化药剂及使用其处理砷碱渣的方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201910002374

    申请日:

    20190102

    公开号:

    CN109432686A

    公开日:

    20190308

    当前法律状态:

    实质审查的生效

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效
    IPC分类号: A62D3/33;A62D101/40 主分类号: A62D3/33;A62D101/40
    申请人: 湖南省环境?;た蒲а芯吭?
    发明人: 李瑾;余志元;李二平;邱亚群;黄启富;李希山;熊如意;赵雄飞;王亲雄;石泽华
    地址: 410000 湖南省长沙市雨花区井圭路12号
    优先权:
    专利代理机构: 11371 代理人: 李佳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201910002374

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    20190402

    法律状态类型:

    实质审查的生效

    摘要

    本发明提供了一种稳定化固化药剂及使用其处理砷碱渣的方法。一种稳定化固化药剂,包括氧化剂、稳定剂、调节剂和固化剂;氧化剂包括芬顿试剂和过硫酸盐,稳定剂为铁盐类介质,调节剂为赤泥和飞灰的混合物,固化剂为水泥。使用稳定化固化处理砷碱渣的方法:对原始砷碱渣进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣;在一级砷碱渣中添加氧化剂和水,搅拌得二级砷碱渣;在二级砷碱渣中添加稳定剂和水,搅拌得到三级砷碱渣;在三级砷碱渣中添加调节剂和水,搅拌得到四级砷碱渣;在四级砷碱渣中添加固化剂和水,搅拌后成型砌块养护即可。本申请提供的稳定化固化药剂及使用其处理砷碱渣的方法,能大幅降低砷碱渣的水浸出浓度,为砷碱渣的安全处置提供了有效的方法。

    权利要求书

    1.一种稳定化固化药剂,其特征在于,按重量份数计,包括氧化剂1-3份、稳定剂4-8份、调节剂10-15份和固化剂15-20份; 所述氧化剂包括芬顿试剂和过硫酸盐,所述稳定剂为铁盐类介质,所述调节剂为赤泥和飞灰的混合物,所述固化剂为水泥。 2.根据权利要求1所述的稳定化固化药剂,其特征在于,所述芬顿试剂中的H2O2和所述过硫酸盐的摩尔比为1-2:0.5-1;所述赤泥和所述飞灰的质量比为3-6:1,过100-200目筛得到所述调节剂。 3.根据权利要求1或2所述的稳定化固化药剂,其特征在于,所述铁盐类介质为七水硫酸亚铁、聚合硫酸铁、六水氯化铁、四水氯化亚铁中的一种或多种,所述固化剂为42.5硅酸盐水泥。 4.一种使用权利要求1-3任一项所述的稳定化固化处理砷碱渣的方法,其特征在于,所述方法包括: A.对原始砷碱渣进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣; B.在所述一级砷碱渣中添加所述氧化剂和水,搅拌得到二级砷碱渣; C.在所述二级砷碱渣中添加所述稳定剂和水,搅拌得到三级砷碱渣; D.在所述三级砷碱渣中添加所述调节剂和水,搅拌得到四级砷碱渣; E.在所述四级砷碱渣中添加所述固化剂和水,搅拌后成型砌块养护即可。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述一级砷碱渣的粒径小于3cm。 6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤B中,所述氧化剂的添加量为所述原始砷碱渣的1-3wt%,水的添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为15-20min。 7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤C中,所述稳定剂的添加量为所述原始砷碱渣的4-8wt%,水的添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为15-20min。 8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤D中,所述调节剂的添加量为所述原始砷碱渣的10-15wt%,水的添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为5-6min。 9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤E中,所述固化剂的添加量为所述原始砷碱渣的15-20wt%,水的添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为5-6min。 10.根据权利要求4-9任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤C在所述步骤B完成后2小时执行;所述养护的时间为5-7天。

    说明书


    稳定化固化药剂及使用其处理砷碱渣的方法
    技术领域


    本发明涉及砷碱渣处理领域,具体而言,涉及一种稳定化固化药剂及使用其处理
    砷碱渣的方法。


    背景技术


    砷碱渣是粗锑精炼过程中加碱脱砷时产生的废渣,其中砷碱碱中锑含量仅为1~
    2%,砷含量为8%~10%,其中砷主要以砷酸钠的形式存在。由于砷碱渣中砷酸钠剧毒且易
    溶于水,极易污染环境,砷碱渣是一类非常难以处置的危险废物。目前,国内外对砷碱渣的
    处理方式主要是稳定/固化、火法焙烧和湿法回收等处理方式,各处理方法各有优缺点。


    目前,固化稳定化法目前研究较多,但现有的方法多针对的是砷含量较低的含砷
    中和渣,而且还多存在毒性浸出率较高、药剂价格昂贵、操作复杂。中国专利
    (CN105215047B)公开了一种针对酸性硫化砷废渣的固化稳定化处理方法;中国专利
    (CN104556920A)公开了一种含砷中和渣固化稳定化药剂及其固化稳定化含砷中和渣的方
    法,渣中As的浸出毒性含量仅为410mg/L,不能推广应用于砷碱渣无害化处理;中国专利
    (CN105597262A)公开了采用H
    2O
    2、FeSO
    4·7H
    2O、CaO和矿渣水泥作为砷碱渣的稳定化固化
    剂,由于砷碱渣中砷碱渣呈强碱性,导致双氧水的利用低,且该专利固化稳定化剂中CaO和
    矿渣水泥投加比例较高,均为强碱性,导致固化体pH值超标,砷酸铁盐被分解,浸岀液中砷
    的浓度升高;另外,中国专利(CN104263949A)选用铁盐和粘土矿物对砷碱渣进行稳定化固
    化,但是砷碱渣加稳定剂后需用大量的稀酸调节pH,成本高、操作复杂,在实际工程复杂情
    况下难以满足要求。


    目前的稳定化药剂均不能将高浓度砷渣(浸出浓度大于2000mg/L)的浸出降低到
    危险废物填埋场进场要求(2.5mg/L),即便是配合固化剂使用仍很难达到危废填埋场入场
    标准。因此寻求一种高效、增容比小、经济性好的固化/稳定化药剂迫在眉睫,它不仅对全国
    锑冶炼行业砷碱渣的安全处理具有促进作用,同时可推广应用于冶炼行业产生的含砷废物
    的处理处置,具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。


    有鉴于此,特提出本发明。


    发明内容


    本发明的第一目的在于提供一种稳定化固化药剂,所述稳定化固化药剂使用方
    便,稳定固化效果好。


    本发明的第二目的在于提供一种使用所述的稳定化固化处理砷碱渣的方法,所述
    方法操作简单、成本低、处理后浸出浓度低,安全环保。


    为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:


    一种稳定化固化药剂,按重量份数计,包括氧化剂1-3份、稳定剂4-8份、调节剂10-
    15份和固化剂15-20份;


    所述氧化剂包括芬顿试剂和过硫酸盐,所述稳定剂为铁盐类介质,所述调节剂为
    赤泥和飞灰的混合物,所述固化剂为水泥。


    通过氧化剂、稳定剂、调节剂和固化剂的搭配,可以实现对高浸出浓度(浸出浓度
    大于2000mg/L)的砷碱渣的有效处理,同时减少固化剂的使用,降低后期填埋成本,实现低
    成本、少污染、易处理、安全有效的目的。其中,氧化剂氧化能力强、稳定性好,大大提高了氧
    化效率,As
    5+毒性与环境中移动性远低于As
    3+,通过氧化过程改变了砷存在价态降低其环境
    毒性;另外,该过程有利于降低砷在环境中的移动性,而高价砷酸盐如AsO
    3比亚砷酸AsO
    3等
    更容易形成稳定的固体;在此基础上,结合铁盐类介质固定砷,生成稳定的砷酸铁沉淀;此
    外,采用中性复配调节剂,赤泥和飞灰中的部分铝盐能够和五价砷生成砷酸铝沉淀,各种组
    分之间产生协同增效作用,对砷碱渣稳定化固化效果进一步巩固提升。


    优选地,所述芬顿试剂中的H
    2O
    2和所述过硫酸盐的摩尔比为1-2:0.5-1;所述赤泥
    和所述飞灰的质量比为3-6:1,过100-200目筛得到所述调节剂。


    可选地,所述铁盐类介质为七水硫酸亚铁、聚合硫酸铁、六水氯化铁、四水氯化亚
    铁中的一种或多种,所述固化剂为42.5硅酸盐水泥。


    对药剂成分的优选,各个成分之间配合度更高,可以使得整体处理效果更佳。


    一种使用所述的稳定化固化处理砷碱渣的方法,所述方法包括:


    A.对原始砷碱渣进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣;


    B.在所述一级砷碱渣中添加所述氧化剂和水,搅拌得到二级砷碱渣;


    C.在所述二级砷碱渣中添加所述稳定剂和水,搅拌得到三级砷碱渣;


    D.在所述三级砷碱渣中添加所述调节剂和水,搅拌得到四级砷碱渣;


    E.在所述四级砷碱渣中添加所述固化剂和水,搅拌后成型砌块养护即可。


    采用破碎筛分的方法对原始砷碱渣进行预处理,然后按照特定的顺序添加氧化
    剂、稳定剂、调节剂和固化剂,最后成型砌块养护,对砷碱渣进行有效处理。


    优选地,所述一级砷碱渣的粒径小于3cm。


    控制破碎筛分之后的粒径,主要是为了保证氧化剂及后续药剂对砷碱渣的处理效
    果。


    优选地,所述步骤B中,所述氧化剂的添加量为所述原始砷碱渣的1-3wt%,水的添
    加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为15-20min。


    优选地,所述步骤C中,所述稳定剂的添加量为所述原始砷碱渣的4-8wt%,水的添
    加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为15-20min。


    优选地,所述步骤D中,所述调节剂的添加量为所述原始砷碱渣的10-15wt%,水的
    添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为5-6min。


    优选地,所述步骤E中,所述固化剂的添加量为所述原始砷碱渣的15-20wt%,水的
    添加量为所述原始砷碱渣的9-11wt%,,搅拌强度为30-40r/min,搅拌时间为5-6min。


    可选地,所述步骤C在所述步骤B完成后2小时执行;所述养护的时间为5-7天。


    与现有技术相比,本发明的有益效果为:


    (1)稳定化固化药剂的稳定固化效果好,尤其适用于高浸出浓度的砷碱渣的处理;


    (2)修复效果好、稳定性高、修复周期短、资金水平低、操作简单、处理量大、可大规
    模工程化;


    (3)具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。


    具体实施方式


    下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会
    理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体
    条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为
    可以通过市售购买获得的常规产品。


    实施例1


    氧化剂制备:采用市售Fenton试剂稀释后,按照H
    2O
    2与过硫酸钠2:1的摩尔比例均
    匀混合配置成氧化剂;


    稳定剂制备:将七水硫酸亚铁和聚合硫酸铁按照5:1质量比例混合即成稳定剂;


    调节剂制备:按赤泥、飞灰质量比3:1比例混合,过100目筛,得到调节剂;


    固化剂制备:采用市售42.5硅酸盐水泥。


    取某砷污染浓度为23520mg/kg砷碱渣500g,进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣,
    一级砷碱渣的粒径小于3cm;


    先向一级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量1%的氧化剂,再加入原始砷碱渣质量9%
    的水,搅拌强度为40r/min,搅拌15min,得到二级砷碱渣;


    然后2小时后向二级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量6%的稳定剂和原始砷碱渣质
    量9%的水,搅拌强度为30r/min,搅拌15min,得到三级砷碱渣;


    再向三级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量10%调节剂和原始砷碱渣质量9%的水,
    搅拌强度为30r/min,搅拌6min,得到四级砷碱渣;


    最后向四级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量15%固化剂和原始砷碱渣质量9%的
    水,搅拌强度为40r/min,搅拌6min,然后成型砌块常温下养护5d,测定砷浸岀浓度。砷的水
    浸浓度由处理前2135mg/L下降到处理后的1.93mg/L。治理后的砷碱渣中砷酸浸浓度低于
    《危险废物填埋污染控制标准》(GBL8598-2001)中危殓废物允许进入填埋区的控制限值,小
    于2.5mg/L。


    实施例2


    氧化剂制备:采用市售Fenton试剂稀释后,按照H
    2O
    2与过硫酸钠1:1的摩尔比例均
    匀混合配置成氧化剂;


    稳定剂制备:采用六水氯化铁;


    调节剂制备:按赤泥、飞灰质量比6:1比例混合,过200目筛,得到调节剂;


    固化剂制备:采用市售42.5硅酸盐水泥。


    取某砷污染浓度为30550mg/kg砷碱渣500g,进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣,
    一级砷碱渣的粒径小于3cm;


    先向一级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量2%的氧化剂,再加入原始砷碱渣质量
    10%的水,搅拌强度为30r/min,搅拌20min,得到二级砷碱渣;


    然后2小时后向二级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量8%的稳定剂和原始砷碱渣质
    量10%的水,搅拌强度为40r/min,搅拌20min,得到三级砷碱渣;


    再向三级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量15%调节剂和原始砷碱渣质量10%的水,
    搅拌强度为40r/min,搅拌5min,得到四级砷碱渣;


    最后向四级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量20%固化剂和原始砷碱渣质量10%的
    水,搅拌强度为30r/min,搅拌5min,然后成型砌块常温下养护7d,测定砷浸岀浓度。砷的水
    浸浓度由处理前2625mg/L下降到处理后的2.13mg/L。治理后的砷碱渣中砷酸浸浓度低于
    《危险废物填埋污染控制标准》(GBL8598-2001)中危殓废物允许进入填埋区的控制限值,小
    于2.5mg/L。


    实施例3


    氧化剂制备:采用市售Fenton试剂稀释后,按照H
    2O
    2与过硫酸钠2:0.5的摩尔比例
    均匀混合配置成氧化剂;


    稳定剂制备:采用四水氯化亚铁;


    调节剂制备:按赤泥、飞灰质量比5:1比例混合,过150目筛,得到调节剂;


    固化剂制备:采用市售42.5硅酸盐水泥。


    取某砷污染浓度为28650mg/kg砷碱渣500g,进行破碎筛分处理得到一级砷碱渣,
    一级砷碱渣的粒径小于3cm;


    先向一级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量3%的氧化剂,再加入原始砷碱渣质量
    11%的水,搅拌强度为35r/min,搅拌18min,得到二级砷碱渣;


    然后2小时后向二级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量6%的稳定剂和原始砷碱渣质
    量11%的水,搅拌强度为35r/min,搅拌16min,得到三级砷碱渣;


    再向三级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量12%调节剂和原始砷碱渣质量11%的水,
    搅拌强度为35r/min,搅拌5.5min,得到四级砷碱渣;


    最后向四级砷碱渣中加入原始砷碱渣质量18%固化剂和原始砷碱渣质量11%的
    水,搅拌强度为35r/min,搅拌5.5min,然后成型砌块常温下养护6d,测定砷浸岀浓度。砷的
    水浸浓度由处理前2485mg/L下降到处理后的2.01mg/L。治理后的砷碱渣中砷酸浸浓度低于
    《危险废物填埋污染控制标准》(GBL8598-2001)中危殓废物允许进入填埋区的控制限值,小
    于2.5mg/L。


    对照例1


    采用与实施例1一致的制备方法以及步骤进行稳定化固化药剂的制备,区别在于
    所采用的氧化剂为H
    2O
    2。该对照例下处理后的砷碱渣中砷的酸浸浓度大于5.0mg/L,达不到
    危险废物填埋场入场标准。


    对照例2


    采用与实施例2一致的制备方法以及步骤进行稳定化固化药剂的制备,区别在于
    所采用的调节剂为飞灰与粉煤灰,其质量比为6:1。该对照例下处理后的砷碱渣中砷的酸浸
    浓度大于4.0mg/L,达不到危险废物填埋场入场标准。


    对照例3


    采用与实施例3一致的制备方法以及步骤进行稳定化固化药剂的制备,区别在于
    未采用固化剂。该对照例下处理后的砷碱渣中砷的酸浸浓度大于7.0mg/L,达不到危险废物
    填埋场入场标准。


    本申请提供的稳定化固化药剂及使用其处理砷碱渣的方法,可以有效的对高浓度
    (砷浓度<1.0×10
    5mg/kg)砷碱渣进行安全处置,长期有效的限制固化体中砷迁移与扩散;
    具有修复效果好、稳定性高、修复周期短、资金水平低、操作简单、处理量大、可大规模工程
    化等特点。采用该技术对砷碱渣安置后,产品依照《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》
    (GB5085.3-2007)标准进行毒性浸出检测,其毒性浸出指标符合《危险废物填埋污染控制标
    准》(GB18598-2001)限值要求,可以进入危险废物填埋场进行安全填埋,其为砷碱渣的安全
    处置提供了有效的方法。


    尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的
    精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中
    包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。


    关 键 词:
    稳定 固化 药剂 使用 处理 砷碱渣 方法
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