含砷廢渣的穩(wěn)定化-固化處理研究.pdf

1、近十年來我國硫酸生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大調(diào)整，而冶金工業(yè)硫酸生產(chǎn)工藝中所產(chǎn)生的砷渣含有大量的As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Hg、F等重金屬類有毒有害物質(zhì)。由于其化學(xué)成分復(fù)雜且含有多種有毒有害物質(zhì)，長期堆放不僅侵占土地，而且會嚴(yán)重污染地下水、土壤和農(nóng)田，影響人體的健康和生態(tài)環(huán)境。本論文所研究的砷渣含有多種有毒有害物質(zhì)，同時其含有大量的化學(xué)石膏等具有膠凝性的物質(zhì)，可與粉煤灰和礦渣等配料化合，以及在添加劑的作用下實現(xiàn)對其穩(wěn)定化固化處理，

2、從而達到砷渣安全填埋、防治污染的目的。 本論文充分分析砷渣、水泥、粉煤灰、礦渣和碎石在組成和潛在活性方面的特性，探索其穩(wěn)定化固化途徑，具有重要的現(xiàn)實意義。以特定的工業(yè)廢渣粉煤灰和礦渣為主要原材料，以澆注成型、壓制成型、煅燒澆注成型三種成型方式，從研究其性質(zhì)入手，根據(jù)膠凝材料學(xué)的原理，選擇添加劑作為激發(fā)劑充分激發(fā)活性材料的水化活性，同時，其中含有的化學(xué)石膏又是粉煤灰和礦渣活性的強力激發(fā)劑。 本論文通過實驗確定了膠凝材料的組

3、成體系和最佳配合比為砷渣：水泥：粉煤灰：礦渣：碎石=l：0.4：0.2：0.2：0.2，水灰比0.4。早強劑三乙醇胺的用量為水泥總質(zhì)量的0.05％，801膠用量為5ml/kg，氯化鐵用量為總質(zhì)量的1％。探討了影響膠凝材料性能的主要工藝參數(shù)，借助XRD，SEM等現(xiàn)代測試手段對砷渣固化體的水化過程、水化產(chǎn)物、硬化機理和硬化體的微觀結(jié)構(gòu)進行了分析。 本論文對砷渣固化體進行了多種預(yù)處理方式實驗和養(yǎng)護方式實驗，其最佳養(yǎng)護條件為固化體成型后

4、先在室溫下自然養(yǎng)護24h，待拆模后試體再放入24℃水泥(砼)試體養(yǎng)護箱養(yǎng)護15天，最后取出在室溫下自然養(yǎng)護至28天。在最佳配比和最佳養(yǎng)護條件下砷渣與水泥、礦渣、粉煤灰、碎石等作用，形成的固化體在實驗室條件下抗壓強度可達10Mpa左右，工業(yè)化大試體應(yīng)用可達7Mpa左右，足夠達到相關(guān)填埋標(biāo)準(zhǔn)。各種重金屬離子的浸出率均低于《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)一危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(GB5085.3-1996)中規(guī)定的浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)值，采用該方法處