一種用于治理重金屬污染的固化劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及固化劑【技術領域】，尤其涉及一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成：5-60%的硅酸鹽、5-60%的石英粉、1-5%的十二烷基硫酸鈉、1-10%的碳粉、1-10%的鐵粉、1-15%的淀粉、1-10%的氧化錳。本發明的固化劑可對冶煉廢渣進行改性，例如與污酸渣、鋁渣、錳渣中的重金屬氧化物生成玻璃態，并達到易熔融和基體改性等性能特點，使污酸渣、鋁渣、錳渣與固化劑的共燒產物具備一個較為理想的微觀結構，固化穩定廢渣中的重金屬元素，可有效降低或防止重金屬元素的浸出及與外界的傳輸，對重金屬的穩定效果好，利于將冶煉廢渣資源化利用，以達到節能減排、保護環境的目的。
【專利說明】一種用于治理重金屬污染的固化劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及固化劑【技術領域】，尤其涉及一種用于治理重金屬污染的固化劑。
【背景技術】
[0002]目前，冶煉廠在冶煉生產過程中會產生大量的廢渣，這些廢渣基本沒有再回收利用或提煉貴重金屬的價值，而且還含有銅、鉛、鋅、鎘、砷、汞等有毒害的重金屬。污酸渣屬于生產性廢渣，為鋅的濕法冶煉資源回收工藝副產物，其中含有汞、砷、鎘、鉛等對人和動物危害最為嚴重的重金屬毒害物質，這些重金屬毒害物質進入大氣、水體和土壤等各種環境后，均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被動物吸收，當這些重金屬在動物體內積累到一定程度時，即會直接影響動物的生長發育、生理生化機能，直至引起動物的死亡。由于重金屬不能被微生物降解，在環境中只能發生各種形態之間的相互轉化，所以，重金屬污染的消除極為困難，對生物引起的影響和危害非常嚴重，給社會和環境帶來了巨大的安全隱患，極大地增加了企業的負擔，不利于企業的可持續發展。目前重金屬污染主要的處置辦法，是通過化學反應降低廢渣的毒害性，然后再進行后續處理。然而，這樣處理一方面成本高，另一方面也不能徹底處理，因此即使采用了一些化學處理，其處理后的廢渣仍然具有很強的污染和毒害。污酸渣屬于生產性廢渣，其可利用價值已經很低，含水率一般在80%左右，所以廢渣產量很大，譬如株冶集團每月即可產生10000噸左右的廢渣。
[0003]污酸渣僅在株洲地區就堆放了數百萬噸等待處理，不僅占用了大量的土地堆放，而且產生了很大的環境污染。另外，我國每年新產生的煉鋁廢渣有上千萬多噸，目前煉鋁廢渣的處置方式是將其填埋處置，不僅處置費用高且容易污染環境。由于渣場高昂的建設和運行成本，目前國內絕大部分廢渣的渣庫選址不科學、建設不規范，安全、防滲等措施達不到國家相關要求，渣中的重金屬離子等污染物極易通過滲濾液等進入周邊土壤、地表水和地下水中，遠遠超過當地生態環境容量，導致河流水質功能下降、居民飲用水被污染等問題，嚴重影響當地社會經濟的和諧、穩定發展`，也制約著金屬冶煉行業的持續、健康發展。
[0004]綜上，針對污酸渣、鋁渣和錳渣等廢渣引發的生態環境問題，如何妥善地處理廢渣成了業內關注的重點。若將我國每年冶煉產生的大量廢渣進行資源化處理，將廢渣制備成環保陶粒，以使之能夠應用于建筑、農業等行業，可達到節能減排，保護環境的效果。然而，冶煉廠的廢渣由于成份元素單一，若未經改性，不能直接燒制成陶粒，也沒有回收利用提取貴重金屬的可能。因此，根據冶煉廢渣的特點，亟需開發出一種可對冶煉廢渣改性以治理重金屬污染的固化劑。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于針對現有技術的不足，而提供一種可對冶煉廢渣改性的用于治理重金屬污染的固化劑。
[0006]本發明是通過以下技術方案來實現的。
[0007]—種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:娃酸鹽5-55%
石英粉5-55%
十二烷基硫酸鈉1-5%
碳粉1-10%
鐵粉1-10%
淀粉1-15%
氧化猛1-10%。
[0008]優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽5-40%
石英粉40_55%
十二烷基硫酸鈉2-5%
碳粉5-10%
鐵粉4-10%
淀粉8-15%
氧化猛1-5%。
`[0009]更優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:
硅酸鹽40-55%
石英粉15_50%
十二烷基硫酸鈉1-2%
碳粉1-5%
鐵粉1-5%
淀粉1-8%
氧化猛5-10%。
[0010]另一優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:
硅酸鹽15-50%
石英粉20_45%
十二烷基硫酸鈉1.5-5%
碳粉2-9%
鐵粉2-9%
淀粉3-12%
氧化猛3-8%。
[0011]另一更優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:
硅酸鹽25-45%
石英粉25_45%
十二烷基硫酸鈉2-4%
碳粉3-8%鐵粉3-8%
淀粉5-10%
氧化猛4-7%。
[0012]再一優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:
硅酸鹽35-40%
石英粉35_40%
十二烷基硫酸鈉3-4%
碳粉5-7%
鐵粉5-7% 淀粉6-9%
氧化猛5-6%。
[0013]再一更優選的，一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:
娃酸鹽36%
石英粉38%
十二烷基硫酸納3%
碳粉5%
鐵粉6%
淀粉7%
氧化猛5%。
[0014]硅酸鹽主要由CaO、Si02、Al2O3 和 Fe2O3 組成，Ca。、Si02、Al2O3 和 Fe2O3 不是以單獨的氧化物存在的，而是兩種或兩種以上的氧化物經高溫化學反應生成的多種礦物的集合體，主要有:硅酸三鈣3Ca0.SiO2、硅酸二鈣2Ca0.SiO2、鋁酸三鈣3Ca0.Al2O3、鐵鋁酸四鈣4Ca0.Al2O3-作203。通常熟料中硅酸三鈣和硅酸二鈣含量約占75%左右，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣的理論含量約占22%左右。
[0015]石英粉(同石英砂)又稱硅微粉，是一種堅硬、耐磨、化學性能穩定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2，石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀，硬度為7，性脆，貝殼狀斷口，油脂光澤，密度為2.65，堆積密度(20-200目)為1.5，其化學、熱學和機械性能具有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點1650°C。
[0016]十二烷基硫酸鈉的別名為椰油醇(或月桂醇)硫酸鈉、K12、發泡劑等，其分子式為C12H25SO4Na,分子量為288.38，HLB:40，屬于親水基表面活性劑；外觀與性狀呈白色或奶油色結晶鱗片或粉末，pH為7.5-9.5，熔點(°C)為204-207，相對密度(水=1)為1.09，298K時十二烷基硫酸鈉的CMC值約為0.008mol.dnT3，溶解性:易溶于熱水，溶于水，溶于熱乙醇，微溶于醇，不溶于氯仿、醚。十二烷基硫酸鈉是一種無毒的陰離子表面活性劑，其生物降解度>90%，其與陰離子、非離子復配伍性好，具有良好的乳化、發泡、滲透、去污和分散性能，以制備環保輕質陶粒。
[0017]上述用于治理重金屬污染的固化劑的制備方法，它包括以下制備步驟:將質量百分比為5-60%的硅酸鹽、5-60%的石英粉、1-5%的十二烷基硫酸鈉、1-10%的碳粉、1-10%的鐵粉、1-15%的淀粉和1-10%的氧化錳先粉碎，再球磨，最后干混均勻，制成固化劑成品。
[0018]本發明的有益效果為:本發明的固化劑可對冶煉廢渣進行改性，例如與污酸渣、鋁渣、錳渣中的重金屬氧化物生成玻璃態，并達到易熔融和基體改性等性能特點，使污酸渣、鋁渣、錳渣與固化劑的共燒產物具備一個較為理想的微觀結構，可固化穩定廢渣中的重金屬元素，有效降低或防止重金屬元素的浸出及與外界的傳輸，對重金屬的穩定效果好，利于將冶煉廢渣資源化利用，以達到節能減排、保護環境的目的。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0020]實施例1。
[0021]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:5%的硅酸鹽、55%的石英粉、5%的十二烷基硫酸鈉、9%的碳粉、9%的鐵粉、12%的淀粉、5%的氧化錳。
[0022]實施例2。
[0023]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:55%的硅酸鹽、5%的石英粉、1%的十二烷基硫酸鈉、1%的碳粉、1%的鐵粉、1%的淀粉、1%的氧化錳。
[0024]實施例3。
[0025]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:15%的硅酸鹽、45%的石英粉、5%的十二烷基硫酸鈉、9%的碳粉、9%的鐵粉、12%的淀粉、5%的氧化猛。
[0026]實施例4。`
[0027]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:50%的硅酸鹽、25%的石英粉、2%的十二烷基硫酸鈉、4%的碳粉、4%的鐵粉、7%的淀粉、8%的氧化錳。
[0028]實施例5。
[0029]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:25%的硅酸鹽、45%的石英粉、4%的十二烷基硫酸鈉、7%的碳粉、7%的鐵粉、6%的淀粉、6%的氧化錳。
[0030]實施例6。
[0031]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:45%的硅酸鹽、25%的石英粉、4%的十二烷基硫酸鈉、8%的碳粉、3%的鐵粉、5%的淀粉、10%的氧化錳。
[0032]實施例7。
[0033]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:35%的硅酸鹽、35%的石英粉、4%的十二烷基硫酸鈉、7%的碳粉、7%的鐵粉、9%的淀粉、3%的氧化錳。
[0034]實施例8。
[0035]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:40%的硅酸鹽、35%的石英粉、4%的十二烷基硫酸鈉、6%的碳粉、7%的鐵粉、7%的淀粉、1%的氧化錳。
[0036]實施例9。
[0037]本實施例的一種用于治理重金屬污染的固化劑，它由以下質量百分比的原料組成:36%的硅酸鹽、38%的石英粉、3%的十二烷基硫酸鈉、5%的碳粉、6%的鐵粉、7%的淀粉、5%的氧化錳。
[0038]利用實施例f實施例9的固化劑處理冶煉廢渣制成的陶粒的重金屬浸出毒性檢測數據見表1。
[0039]表1
【權利要求】
1.一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 娃酸鹽5-55% 石英粉5-55% 十二烷基硫酸鈉1-5% 碳粉1-10% 鐵粉1-10% 淀粉1-15% 氧化猛1-10%。
2.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽5-40% 石英粉40_55% 十二烷基硫酸 鈉2-5% 碳粉5-10% 鐵粉4-10% 淀粉8-15% 氧化猛1-5%。
3.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽40-55% 石英粉15_50% 十二烷基硫酸鈉1-2% 碳粉1-5% 鐵粉1-5% 淀粉1-8% 氧化猛5-10%。
4.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽15-50% 石英粉20_45% 十二烷基硫酸鈉1.5-5% 碳粉2-9% 鐵粉2-9% 淀粉3-12% 氧化猛3-8%。
5.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽25-45%石英粉25_45% 十二烷基硫酸鈉2-4% 碳粉3-8% 鐵粉3-8% 淀粉5-10% 氧化猛4-7%。
6.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 硅酸鹽35-40% 石英粉35_40% 十二烷基硫酸鈉3-4% 碳粉5-7% 鐵粉5-7% 淀粉6-9% 氧化猛5-6%。
7.根據權利要求1所述的一種用于治理重金屬污染的固化劑，其特征在于:它由以下質量百分比的原料組成: 娃酸鹽36% 石英粉38% 十二烷基硫酸納3%碳粉5%鐵粉6%淀粉7% 氧化猛5%。
【文檔編號】C04B5/06GK103880305SQ201410068246
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】胡國棟, 李毅城, 雷鐵軍 申請人:東莞市屹城環境技術有限公司